Студопедия — Классификация многоантенных систем
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Классификация многоантенных систем






В WiMAX используют следующие технологии AAS (Adaptive Antenna System):

- разнесенный прием (одна передающая антенна и несколько приемных);

- пространственно-временное/частотное кодирование (несколько передающих антенн и одна или несколько приемных);

- пространственное мультиплексирование (несколько передающих и несколько приемных антенн),

- направленное излучение (beamforming).

Последние 3 технологии реализованы в MIMO (multiple input – multiple output) структурах. Использование технологий MIMO (multiple input – multiple output) направлено на решение двух задач:

- повышения качества связи за счет пространственного временного/ частотного кодирования и (или) формирования лучей (beamforming),

- увеличения скорости передачи при использовании пространственного мультиплексирования.

В любом варианте MIMO речь идет об одновременной передаче в одном физическом канале нескольких независимых сообщений. Для реализации MIMO используют многоантенные системы: на передающей стороне имеется Nt передающих антенн, а на приемной стороне Nr приемных. Эту структуру поясняет рис. 15.1.

 

 
 

 

 


Рис. 15.1. MIMO структура

 

Математическая модель, описывающая систему (рис.15.1), представляет собой векторное уравнение

 

y = H × x + n (15.1)

где n – вектор помех на входе приемников. Коэффициенты передач между различными передающими и приемными антеннами определяет матрица H:

 

(15.2)

 

элементы которой hij являются комплексными коэффициентами передачи между i приемной антенной и j передающей. Они должны быть между собой некоррелированными. Коэффициенты hij приемник рассчитывает, принимая пилотные сигналы. Эти пилотные сигналы передающие антенны передают по очереди по установленному алгоритму. Основная сложность в реализации подобных систем состоит в выборе оптимального алгоритма приема.

При пространственном временном/частотном кодировании группу символов передают либо последовательно во времени на одной поднесущей (пространственно-временное кодирование) или одновременно на нескольких поднесущих (пространственно-частотное кодирование) параллельными потоками. В практике многоантенных систем широкое применение нашла схема Аламути пространственно-временного кодирования (Space Time Coding – STC). В ней в конфигурации антенн 2×1 (рис.15.2) через антенны 1 и 2 передают следующие друг за другом символы S1 и S2 и их комплексно-сопряженные значения S* одновременно в 2 последовательных момента времени:

 

  Антенна 1 Антенна 2
Время t = 0 s1 s2
t = 1 -s2* s1*

 

Рис. 15.2. STC при конфигурации антенн 2×1

 

При приеме в моменты t = 0 и t = 1 получают следующие сигналы:

r(0) = h1s1 + h2s2 + n(0) (15.3)

r(1) = -h1s2* + h2s1* + n(1),

где n(0) и n(1) – соответствующие отсчеты помехи (шума).

Для выделения сигналов s1 и s2 выполняют две линейные операции:

y1 = h1*r(0) + h2r*(1) = (|h1|2 + |h2|2)s1 + h1*n(0) + h2n*(1) (15.4)

y2 = h2*r(0) - h1r*(1) = (|h1|2 + |h2|2)s2 + h2*n(0) – h1n*(1)

В результате устраняются пространственные взаимные помехи, а результирующее отношение сигнал/помеха

(15.5)

Скорость кодирования в рассмотренном варианте не меняется (Rкод = 1).

В LTE пространственное мультиплексирование реализуют на основе многослойных структур, Передаваемый информационный поток разделяют на отдельные слои (layers). Далее потоки отдельных слоев с помощью специальных MIMO кодирующих матриц (precoding) преобразуют в потоки, передаваемые через отдельные антенны, число которых может достигать 8. Количество слоев определяет ранг (rank) структуры.

Приемник при использовании пространственного мультиплексирования строят по алгоритму MMSE-SIC (Minimum Mean Square Error – Successive Interference Cancellation), где путем последовательного детектирования снижают уровень помех на каждом последующем этапе. Структура приемника MMSE-SIC показана на рис. 15.3. В нем осуществляют поэтапное декодирование потоков (субблоков), последовательно вычитая из суммарного принятого сигнала сигналы декодированных потоков.

 

Рис. 15.3. Приемник MMSE-SIC

 

На практике используют однопользовательское MIMO и многопользовательское MIMO (рис. 15.4).

Рис. 15.4. Структура MU-MIMO вниз с 4 АС







Дата добавления: 2015-10-19; просмотров: 1054. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...

Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...

Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...

Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...

Образование соседних чисел Фрагмент: Программная задача: показать образование числа 4 и числа 3 друг из друга...

Шрифт зодчего Шрифт зодчего состоит из прописных (заглавных), строчных букв и цифр...

Краткая психологическая характеристика возрастных периодов.Первый критический период развития ребенка — период новорожденности Психоаналитики говорят, что это первая травма, которую переживает ребенок, и она настолько сильна, что вся последую­щая жизнь проходит под знаком этой травмы...

Предпосылки, условия и движущие силы психического развития Предпосылки –это факторы. Факторы психического развития –это ведущие детерминанты развития чел. К ним относят: среду...

Анализ микросреды предприятия Анализ микросреды направлен на анализ состояния тех со­ставляющих внешней среды, с которыми предприятие нахо­дится в непосредственном взаимодействии...

Типы конфликтных личностей (Дж. Скотт) Дж. Г. Скотт опирается на типологию Р. М. Брансом, но дополняет её. Они убеждены в своей абсолютной правоте и хотят, чтобы...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.013 сек.) русская версия | украинская версия