Системы и сети связи
  Гаджеты Психология отношений Здоровье Библиотека  
Многоканальные телекоммуникационные системы
Введение в цифровой способ передачи сигналов
Преобразование сигналов в СЦТС
Мультиплексоры СЦТС
Технология WiMAX
Общие сведения о WiMAX
Передача сигналов в WiMAX
Многоантенные технологии в WiMAX-системах связи
Средства обеспечения безопасности
Описание стандарта IEEE 802.16-2004
Физический уровень
Сведения о стандарте IEEE 802.16e
Оборудование WiMAX
Технология LTE
Введение в LTE
Понятие радиоинтерфейса
Средства связи с подвижными объектами
Основы построения ССсПО
Кодирование речи в ССсПО
Цифровая модуляция
Модели распространения радиоволн
Модели физического уровня беспроводных сетей
Канальный уровень беспроводных сетей
Основные характерис- тики систем связи с ПО
GSM-900 и DSC-1800
CDMA
Хэндовер
Цифровые системы второго поколения
Транкинговые системы
Беспроводные системы
Цифровые радио- релейные линии связи
Основные положения
Системы спутниковой связи с ПО
Принципы построения
Зоны обслуживания
 

Технология беспроводного доступа WiMAX

Многоантенные технологии в WiMAX-системах связи


1. Многоантенные системы с одним пространственным каналом
2. Многоантенные системы с несколькими пространственными каналами без адаптации в передатчике
   2.1. Принципы построения MIMO-системы связи
   2.2. Пропускная способность MIМО-систем
   2.3. Алгоритм BLAST-пространственного декодирования
   2.4. Неадаптивная многоантенная техника с числом передающих антенн большим, чем число приемных (MIMO+STBC)
   2.5. Измерение характеристик радиоканала в приемнике
3. Адаптивные многоантенные системы связи. Адаптация выбором передающих антенн
   3.1. Адаптивная модуляция и адаптивное кодирование в многоантенных системах
   3.2. Перспективные направления многоантенной техники
Пропускная способность MIМО-систем

        Формула Шеннона для расчета удельной пропускной способности SISO-системы с одним пространственным каналом выглядит следующим образом:

        В формуле С — удельная пропускная способность, измеряемая в бит/с•Гц. Это максимальное количество бит, которые можно передать за одну секунду со сколь угодно малой вероятностью ошибки в полосе частот 1 Гц. Через SNR (Signal to Noise Ratio) обозначено отношение мощности сигнала на входе приемника к мощности шума.
        Для удельной пропускной способности MIMO-системы с Nt передающими и Nr приемными антеннами справедлива следующая формула:

        MIMO-система эквивалентна М-канальной системе связи. Ее пропускная способность определяется суммой Nt слагаемых. Отношение мощности сигнала к мощности шума в канале с номером Nt зависит от доли мощности, направляемой в этот канал при передаче (от SNRnt) и от значения , что равно коэффициенту передачи по мощности соответствующего пространственного канала.
        Для получения численных значений удельных пропускных способностей различных MIMO-систем выполнялось моделирование. При моделировании все фединги матрицы канала полагались независимыми гауссовыми случайными комплексными величинами с нулевыми средними значениями. Дисперсия их полагалась равной 1 (дисперсии мнимой и действительной частей по 1/2).
        Ниже приведены графики зависимости пропускной способности от SNR для MIMO-систем с двумя передающими (Nt = 2) и с различным числом приемных антенн (Nr = 2, 4, 8). Для сравнения на графике приведена кривая С(2, 2, SNR)1 для SISO системы (Nt = Nr = 1). Сравнение приведенных кривых показывает, что переход от SISO системы к MIMO дает значительное увеличение скорости передачи информации и это увеличение тем больше, чем больше число приемных антенн:

        Выигрыш, получаемый при увеличении числа приемных антенн, можно характеризовать величиной уменьшения SNR в децибелах, при котором получается прежняя пропускная способность. Результат графического сравнения систем 2x2, 2x4 и 2x8 показан на рисунке:

        Из рисунка видно, что три приведенные кривые приближенно совмещаются при смещении второй влево на -4,5 дБ и при смещении третьей на -8,5 дБ. То есть в MIMO-системе с двумя передающими антеннами переход от двух приемных антенн к четырем дает выигрыш примерно 4,5 дБ, а переход к восьми приемным антеннам примерно 8,5 дБ.
        Ниже рассмотрены MIMO-системы, когда число приемных антенн равно числу передающих (Nt = Nr = N). Приведенные графики показывают, что пропускная способность растет с ростом числа антенн. Можно заметить, что пропускная способность NxN MIMO-системы приближенно в N раз больше пропускной способности 1x1 SISO-системы (по крайней мере, для больших SNR).

        Графическое подтверждение этого факта приведено на рисунке:

        Близость всех четырех кривых подтверждает N-кратное увеличение пропускной способности. Численные результаты обосновывают справедливость аналогий: MIMO-система связи аналогична многопроводной линии связи, а SISO — однопроводной.
        
Перейти к теме "Алгоритм BLAST-пространственного декодирования"

 
 
Motoking
ICQ: 489-725-489
E-mail: iMoto88@mail.ru