페이딩(Fading)

1. 개념

전파는 자유공간에서 사용주파수의 무선채널 특성에 따라 다양한 열화 영향을 받음

페이딩이란 다중 경로에 의해 수신기의 수신전계가 변하는 현상을 의미함

2. 페이딩 주파수 환경

• 사용되는 주파수에 따라 여러 경로를 통해 수신점에 도달하게 됨
• 특히 전파 중에 반사파에 의해 영향을 많이 받음

구분	단파대	초단파대	극초단파대
주파수 대역	HF	VHF	UHF
전송매체	전리층	대류권층	이동통신
고도	400Km	12Km	10Km이하

3. 이동통신 페이딩

1) 개념

• 이동국과 기지국간의 직접파와 전파 경로상의 다양한 장애물에 의한 산란파가 간섭을 일으켜 발생(신호의 감쇠와 시간지연)
• 시간지연, 도플러 확산 등에 의해 영향 받음

이동통신채널	대규모 fading	경로손실	자유공간 전파손실
		음영손실	shadowing
	소규모 fading	다중경로에 의한 지연확산	주파수 선택적 fading
			주파수 비선택적 fading
		무선단말 이동에 의한 도플러 확산	Fast fading
			Slow fading

• 대규모 fading : 무선 이동단말이 넓은 지역에서 이동할 때 수신 신호 세기의 느린 변동
• 소규모 fading : 무선 이동단말이 좁은 지역에서 이동할 때 수신 신호세기가 급격한 변동

2) 종류

• Long Term fading
• Short Term fading
• Rician fading
• 주파수 fading : 송신된 펄스가 전송도중 퍼져 이웃하는 펄스와 겹침
• 시간선택성 fading : 이동체가 움직임에 따라 도플러 효과가 발생하여 생기는 fading

4. 경감 대책(다이버시티)

• 페이딩 채널영향 극복 기술은 채널코딩, ARQ, 다이버시티, 등화기술 등이 있음

1) 다이버시티 개념

• 페이딩을 방지 또는 보상하기 위해서는 전파 특성에 따라 공간, 시간, 주파수, 각도 등의 수신법을 선택함

2) 경감대책

• 다이버시티에는 브랜치 구성법과 합성 수신법이 있음
• 브랜치 구성법 : 공간, 시간, 주파수, 각도, 편파 다이버시티 등
• 합성 수신법 : 선택합성법, 등이득합성법, 최대비합성법

3) 브랜치 구성법

• 서로 독립적으로 변동하는 복수의 페이딩 신호를 수신하여 가장 양호한 특성의 신호를 선택하는 방식
• 공간다이버시티 : λ/2이상 떨어진 거리에 있는 2개의 안테나를 이용하여 수신(수직/수평)
• 각도다이버시티 : 지향성이 서로 다른 수신 안테나를 이용하여 수신
• 주파수다이버시티 : 서로 다른 주파수를 송신하여 수신측에서 합성 또는 선택하여 수신(수백 KHz 이격)
• 편파다이버시티 : 수직편파, 수평편파를 한 개의 안테나에 내장하여 수신(복편파 안테나 사용)

4) 합성수신법

• 수신된 신호를 합성하여 포락선 레벨이 떨어짐을 경감시키는 방식(검파 전/후로 구분)
• 선택합성법 : 복수의 페이딩파 중에서 최대 포락선 레벨만 선택하여 수신, 검파
• 등이득합성법 : 포락선 레벨이 낮고, CNR이 낮은 페이딩에도 같은 가중치로 합성
• 최대비합성법 : 선택합성법과 등이득합성법 조합

5) 기타방법

• MUSA
• AGC/AVC