PROPAGACIJA I PREDIKCIJA JAČINE SIGNALA
Mobilni radio signal je generalno veoma varijabilan. Srednja vrednost jačine signala biće konstantna samo u relativno malim zonama i variraće sporo sa pomeranjem prijemnika. Na ovu sporo-varirajuću srednju vrednost, superponirane su brze varijacije signala uzrokovane višestrukom propagacijom u neposrednoj blizini prijemika.
Refleksija, difrakcija i rasejanje (disperzija) su tri osnovna mehanizma prostiranja koji utiču na propagaciju u sistemima mobilne komunikacije.
Refleksija nastaje kada prostirući elektromagnetni talas naiđe na prepreku koja ima vrlo velike dimenzije u odnosu na njegovu talasnu dužinu. Prilikom propagacije elektromagnetni talas obično nailazi na prepreke kao što su: zidovi, zgrade, površina Zemlje, površina vode i sl. U zavisnosti od reflektujuće površine (površine prepreke), reflektovani signal trpi dodatno slabljenje. Ukoliko na mestu prijema postoji veliki broj reflektovanih signala, primljeni signal je veoma nestabilan.
Difrakcija se dešava kada se, na radio putanji između predajnika i prijemnika, naiđe na ivicu neprobojne prepreke, odnosno prepreku oštrih ivica, a dimenzija objekta je znatno veća od talasne dužine emitovanog elektromagnetnog talasa. Kod difrakcije elektromagnetni talas se „lomi“ o oštru ivicu prepreke I nastavlja propagaciju dodatno oslabljen. Pojava difrakcije omogućava prenošenje signala od predajnika do prijemnika, iako između njih postoji neprobojna prepreka, odnosno ne postoji direktna optička vidljivost.
Rasejanje (disperzija) nastaje kada se medijum za prenos sastoji od objekata malih dimenzija u poređenju sa talasnom dužinom i gde je broj takvih prepreka veliki. Kada elektromagnetni talas naiđe na ovakve objekte, reflektovana energija se rasipa u svim pravcima. Prepreke ovog tipa mogu biti: saobraćajni znakovi, ulične svetiljke, lišće i sl.
Efekat višestruke propagacije je fenomen prostiranja koji podrazumeva da elektromagnetni talasi dolaze do prijemne antene višestrukim putanjama.
Sve ove propagacione pojave imaju pozitivne i negativne efekte na samu propagaciju signala. Pozitivni efekti se ogledaju u činjenici da je na taj način omogućeno da signal stigne do prijemnika, čak i kada između predajnika i prijemnika nema optičke vidljivosti, čime je zapravo omogućena propagacija u urbanom okruženju. Negativni efekti su kada dovode do toga da je signal na prijemu veoma nestabilan u prostoru i vremenu i ta nestabilnost signala, koja se javlja kao posledica promenljivih uslova propagacije, se naziva feding (fading).
Propagacioni ili predikcioni modeli mogu biti deterministički (teoretski), statistički (empirisjki) ili kombinacija ova dva. Većina propagacionih modela zasnovana je na kombinaciji teoretskih predviđanja i empirijskih podataka, tj. merenja.
U mobilnim komunikacijama, tačnost predikcije jačine signala veoma mnogo zavisi od propagacionih modela pomoću kojih se može predvideti srednja snaga signala u bilo kojoj maloj zoni. Model slabljenja signala usled propagacije je fundamentalna metoda estimacije prilikom dimenzionisanja mobilnog sistema.
U simulacijama, RATEL koristi: softverski paket HTZ communications francuskog proizvođača ATDI, 2 optimizovana predikciona modela, posebno za frekvencijske opsege niskih i visokih frekvencija, digitalni model terena (DTM) sa rezolucijom 40x40m i podatke o tipu zemljišta (clutter) sa 20 klasa podataka. Modeli su prilagođeni za estimaciju srednje vrednosti nivoa polja i ne sadrže statističke ili empirijske margine. Glavni elementi simulacija su sledeći:
- slabljenje u slobodnom prostoru
- slabljenje usled difrakcije (Deygout 94 metod)
- subpath slabljenja (Fine enhanced metod)
- slabljenje usled prostiranja kroz različite tipove clutter-a
U svakom slučaju, treba naglasiti da u realnosti povoljni uslovi prijema ne podrazumevaju samo zadovoljavajući nivo signala, već i zadovoljavajući odnos signal-smetnja i odnos signal-šum.
