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
Перспективные направления многоантенной техники

        Можно сформулировать три условия, при выполнении которых применение многоантенной техники оказывается эффективным средством построения высокоскоростных систем связи. Во-первых, SNR в системе должно быть достаточно высоким. Во-вторых, канал должен быть многолучевым. В-третьих, пространственные размеры системы не должны быть слишком малыми. Физическое, качественное обоснование этих трех требований понятно.
         1. Только при высоком SNR возможны разделение мощности по различным пространственным каналам и параллельная передача информации. Ранее при расчетах и построении графиков полагалось, что SNR в системе достаточно велико. Именно по этой причине MIMO- и SDMA-системы строятся для передачи информации на сравнительно малые расстояния, когда уровень сигнала достаточно высок.
         2. Если сигнал от передатчика к приемнику распространяется по одному пути, канал однолучевой, то построение различных пространственных каналов невозможно. Только в многолучевом радиоканале возможно построение различных пространственных каналов и параллельная передача информации по ним.
         3. При малых пространственных размерах системы становится невозможным разнесение антенн и разделение различных пространственных лучей.
        Некоторые пути преодоления этих ограничений - вопросы кооперации пользователей, кооперации базовых станций и задача разработки специальных антенных систем для многоантенной техники.
        При кооперации отдельных мобильных пользователей пользователь 1 часть времени тратит на передачу собственной информации, а часть — на передачу информации, которую он получает от пользователя 2. Аналогичную стратегию использует и пользователь 2. При такой кооперации увеличивается пропускная способность системы и уменьшается вероятность срыва связи в ней.
        Объединение не только мобильных пользователей, но и стационарных базовых станций приводит к увеличению общего числа антенн и расширяет возможности многоантенной техники в построении систем связи с высокой спектральной эффективностью. Для такого объединения базовые станции необходимо соединить высокоскоростными, например, радиорелейными или оптическими, линиями связи. Такое объединение базовых станций можно рассматривать как единую передающую систему с очень большим количеством передающих антенн. Это, в свою очередь, дает возможность построить систему связи с большим числом пространственных каналов и достичь большой спектральной эффективности и высоких скоростей передачи информации.
        При объединении базовых станций их антенны оказываются разнесенными в пространстве даже при отсутствии рассеивателей, т. е. при объединении базовых станций высокоскоростные MIMO- и SDMA-системы могут проектироваться и использоваться даже в том случае, когда их построение невозможно, если базовые станции работают независимо друг от друга.
        Вопрос о пространственных размерах MIMO-систем особенно важен для подвижных пользователей, размеры аппаратов которых жестко ограничены.
        Согласно некоторым результатам исследований многолучевых радиоканалов с потенциальными антеннами, в трехмерном многолучевом канале даже в том случае, когда пространственные размеры области приема много меньше длины волны, оптимальное число пространственных каналов равно шести. При многолучевом распространении все компоненты электрического и магнитного полей оказываются независимыми и раздельное их измерение дает 6 пространственных каналов. "Потенциальная антенна" - гипотетическая антенна, которая извлекает всю информацию, содержащуюся в электромагнитном поле в заданной области приема. Приближением к потенциальной антенне является система многочисленных датчиков поля, расположенных в дискретных точках области приема.
        Нужно заметить, что SNR MIMO-система с шестью пространственными каналами примерно в 6 раз эффективнее одноканальной системы.
        Установлено, что оптимальное число пространственных каналов быстро растет с увеличением размеров области приема. Так, при сферической области приема диаметром вдвое большем длины волны, при SNR = 20 дБ оптимальное число пространственных каналов равно 60. Удельная пропускная способность при этом оказывается 70 бит/с•Гц. Эта величина более чем в 10 раз превышает пропускную способность одноканальной системы, равную при SNR 20 дБ 6,7 бит/с•Гц.
        Приведенные результаты показывают, что многоантенная техника может существенно улучшить характеристики беспроводных систем связи. Применение MIMO-техники позволит значительно увеличить скорость передачи информации и эффективность использования спектра в следующем поколении систем WiMAX.
        

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