WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаТехнічні науки → Аналіз фізичного рівня безпровідних мереж стандарту IEEE - Курсова робота

Аналіз фізичного рівня безпровідних мереж стандарту IEEE - Курсова робота

При оцінці дальності зв'язку в умовах інтерференції вираз (3) розрахунку потужності вхідного сигналу RSSL трансформується у вираз розрахунку необхідного рівня SNR = С/n + I або С/i відношення сигнал/шум + інтерференція. Слід зазначити, що вплив інтерференції будь-якого типу на OFDM сигнал з невеликою кількістю тих, що піднесуть, а також на сигнал з тією, що однією несе, в загальному випадку, носить більш деструктивний характер, ніж на сигнал з великою кількістю тих, що піднесуть. Це виражається в тому, що рівень SNR, потрібний для роботи, наприклад, 64QAM3/4 в умовах сильної інтерференції для сигналу з меншою кількістю тих, що піднесуть (preWIMAX) може бути значно більше необхідного рівня SNR з великою кількістю тих, що піднесуть (WIMAX). Це дає додатковий запас по енергетиці сигналу системам WIMAX при роботі в умовах інтерференції і збільшує максимальну дальність зв'язку.

Законирозподілу завмирань.

Параметри завмирань (федингов), такі як ослаблення і затримки зазвичай моделюються як імовірнісні процеси, оскільки вони не можуть бути заздалегідь детерміновані. Затримки, як завжди припускають, однорідно розподілені по розумному числу періодів символу. Що огинає прийнятого сигналу, яка залежить від ослаблення, моделюється різними законами розподілу вірогідності залежно від присутності або відсутності "прямої видимості" (LOS) в каналі передачі між передавачем і приймачем і серйозністю умов завмирання в каналі. Більшість цих моделей припускає велика кількість рассеивателей, достатня для того, щоб як модель каналу могла використовуватися центральна гранична теорема.

Релєєвські (Rayleigh) завмирання.

Модель Релєєвських завмирань використовується для каналів, які не мають сильного компоненту сигналу прямої видимості між передавачем і приймачем. Коефіцієнт завмирань може бути представлений як

(11)

де x (t) і у (t) є так званими незалежними реальними імовірнісними процесами Гаусів. Поняття "Гауси" є наслідком того факту, що передбачається велика кількість рассеивателей, а застосування центральної граничної теореми до цих випадкових рассеивателям приводить до розподілу Гауса. Середні значення величин x (t) і у (t) прагнуть до нуля, оскільки відсутній сильний компонент сигналу основного променя. Математично, якщо ми маємо дві незалежних і тотожно розподілених випадкових змінних Гаусів X і Y з середнім значенням рівним 0 і змінну, тоді R = pX2 + Y2 має Релєєвськоє розподіл з функцією щільності вірогідності, що представляється як:

(12)

Завмирання Накагами-м

Що огинає прийнятого сигналу може бути оформлена більш загальною, статистичною моделлю, названою Nakagami-m розподілом, функцію щільності вірогідності для якої представляють у вигляді

(13)

де

Nakagami-m розподіл зводиться до розподілу Релея при m = 1. Параметр m повинен бути вибраний так, щоб відповідати ступеню серйозності завмирань в каналі.

Райсиановськие (Rician) завмирання

Модель Райсиановських завмирань використовується для каналів, які мають сильну складову сигналу прямої видимості між передавачем і приймачем. Процес завмирань може бути представлений як

(14)


де a0 - постійна, яка представляє амплітуду компоненти променя прямої видимості. Величина компоненти променя прямої видимості визначається коефіцієнтом Райса.

Райсиановськоє розподіл показує гірші по відношенню до розподілу Релея умови розповсюдження тоді, коли домінуючий компонент променя прямої видимості зникає, тобто, коли a0 стає рівним 0.

У результаті втрати на трасі, затінювання і багатопроменеві фединги – це ті три головні проблеми, з якими зазвичай стикаються, коли безпровідний канал використовується як середовище передачі, і першорядне значення серед них мають завмирання при багатопроменевому режимі розповсюдження. Модель Релєєвських завмирань використовується для того, щоб моделювати безпровідний канал у тому випадку, коли кожен переданий символ стикається з різними коефіцієнтами завмирань у міру його просування до приймача.

У каналі також відбувається додавання AWGN шуму до переданого символу. Для цього виду моделі, прийнятий символ r може бути виражений як

r=hs+n (15)

де h – це складний коефіцієнт Релєєвських завмирань, s - переданий символ і n = складний аддитивний білий шум Гауса

  1. Методи боротьби із завмираннями, які пропонуються для WIMAX

Для боротьби із завмираннями і міжсимвольною інтерференцією при використанні WIMAX в діапазоні 2-11 Ггц в умовах відсутності прямої видимості (NLOS) були запропоновані різні методи для фізичного рівня (PHY) систем WIMAX. Далі буде дан короткий огляд деяких з цих методів.

Розділення

Розділення – це могутня комунікаційна технологія, яка бореться із завмираннями, експлуатуючи випадкову природу безпровідного каналу, і дозволяє реалізувати незалежний (дуже некоррелированый) канал передачі сигналу між передавачем і приймачем. Навіть у тих випадках, якщо деякі з променів піддаються глибокому завмиранню, інші незалежні від них промені можуть передавати сильний сигнал, і за наявності більш ніж одного променя, при детермінованому виборі одного з них, може бути досягнуте значне поліпшення параметрів [1]. Три головні види розділення, які застосовуються в PHY WIMAX, – це тимчасове розділення, частотне розділення і просторове розділення. З цих трьох типів розділення найбільш важливими на даний момент можна рахувати просторове розділення і частотне розділення.

Просторове розділення

Просторове Розділення, яке іноді також називають Антенним Розділенням ( Antenna Diversity), досягається за наявності безлічі антен в передавачі або приймачі, або і в передавачі, і в приймачі (Множинний Вхід Множственний Вихід (MIMO)). Для того, щоб отримати незалежно завмираючі сигнали, необхідна величина розділення в просторі між двома антенами порядка декілька довжин хвилі.

У системі з m передавальних антен, і n приймальних антен, максимальний виграш від розділення рівний mn в припущенні, що коефіцієнти завмирань між індивідуальними парами антен відповідають незалежним і тотожно распределеным (i.i.d) Релєєвським завмиранням [5].

Для досягнення великого посилення від розділення можуть використовуватися Просторово-часові методи кодування типу Просторово-часових Блокових код (STBC) і Просторово-часових Гратчастих код (STTC). Окрім досягнення посилення від розділення, Просторово-часові Гратчасті коди досягають також посилення від кодування, але складність декодування STTC набагато вища, ніж для STBC.

Разом з просторово-часовими методами кодування, які покращують надійність прийому, існують також і інші методи MIMO, які збільшують швидкість передачі інформації при постійному рівні надійності (готовності) каналу, збільшуючи кількість мір свободи, застосовних в комунікаціях [6] [7]. Одна з такої техніки – це система Bell Labs Space Time Architecture BLAST, яка досягає посилення мультиплексування, передаючи незалежні потоки символів від безлічі передавальних антен. Якщо промені між індивідуальними парами приемо-передающих антен завмирають незалежно, утворюються багатократні просторові паралельні канали, які передають незалежні інформаційні потоки через ці просторові канали, то, в результаті, швидкість даних може бути збільшена. Цей ефект також називають просторовим мультиплексуванням.

Мета системи BLAST полягає в тому, щоб досягти посилення мультиплексування, передаючи М корисних символов/канал, де М – це кількість передавальних антен, Просторово-часові методи кодування дозволяють досягти максимального посилення розділення і надійно передають 1 корисний символ/канал. Спектральна ефективність Просторово-часових схем кодування може бути покращувана при використанні таких методів, які забезпечують вищий рівень модуляції, але це приводить до погіршення коефіцієнта помилок (BER), оскільки в сузір'ях вищого порядку сигнали розташовані ближче один до одного.

Таким чином, існує зворотна залежність між посиленням розділення і посиленням мультиплексування в безпровідному з пункта-к-пункту каналі із завмираннями, яка встановлює обмеження для всієї системи MIMO.

Табл. 1. Схеми модуляції і кодування для 802.16d.

Для PHY WIMAX також можуть бути запропоновані Просторово-часові блокові коди як додатковий метод, який може бути реалізований при передачі інформації в низхідному каналі для того, щоб забезпечити підвищене розділення [4]. Схема 2 1 або 2 2 Alamouti STBC [8], яка забезпечує обидва види розділення: - розділення в часі і просторове розділення, також може бути здійснена. Для того, щоб в першу чергу скористатися перевагами розділення на прийомі, при якому немає необхідності в додатковій передаваній потужності, застосовують обидві схеми розділення.

Loading...

 
 

Цікаве