РЕФЕРАТ 2
ВВЕДЕНИЕ 5
1 Теоретическая часть 7
1.1 Технология MIMO 7
1.2 Закон шеннона и пространственное разнесение 14
1.3 Пространственно-временное блочное кодирование 18
2 Моделирование 24
2.1 Канал связи, использующий код АЛАМОУТИ 24
2.2 Результаты моделирования 42
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 44
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 45
Последнее десятилетие характеризуется интенсивным развитием систем беспроводной связи (мобильная радиосвязь, системы беспроводного доступа к сети Интернет, компьютерные радиосети внутри зданий и др.). В каналах радиосвязи таких систем действует комплекс помех и искажений. В первую очередь необходимо учитывать влияние многолучёвости, причинойкоторой является наличие отражений на трассе распространения радиоволн. В диапазоне коротких волн действуют многократные отражения от неоднородностей ионосферы. В диапазонах метровых (дециметровых) волн сказываются отражения от зданий, неровностей рельефа (при организации связи на открытой местности), отражения от стен и конструкций (при связи внутри зданий). Сильные замирания сигнала в канале затрудняют оценку переданных сообщений и приводят к искажениямпередаваемой информации. На первых этапах развития радиосвязи единственным методом повышения помехоустойчивости передачи в каналах с замираниями считалось пространственное разнесение приемных антенн. Идея применения разнесения для борьбы с замираниями заключается в совместном использовании на приеме нескольких сигналов, несущих одну и ту же информацию, но пришедших различными путями. Разнесение должно выбираться таким образом, чтобы вероятность одновременных замираний всех используемых сигналов была много меньше, чем какого-либо одного из них. В теории приема сигналов в условиях замираний устоялось мнение, что радикальным методом борьбы с замираниями радиосигналов является разнесение приемных антенн и лучшим методом объединения является оптимальное «весовое» сложение по критерию максимума отношения сигнал/шум.
Исследование технологий сетей беспроводной связи является очень важной задачей. Так как использование высококачественной и высокоскоростной связи в современных условиях является необходимым.
Проблемы планирования беспроводных сетей возникли еще с начала подготовки к их массовому развертыванию. Трудности заключаются в расчете теоретического покрытия территории, а также прогнозирования степени загрузки сети и распределения частот и учет особенностей антенного оборудования. Поэтому очень часто созданные сети работают не оптимально и значения фактических измерений качества значительно отличаются от теоретически
рассчитанных.
Для решения проблемы планирования новых и оптимизации
существующих сетей внедряются с каждым новым поколением все больше и больше новых технологий. Эти технологии позволяют проводить реализацию для использования пятого и предыдущих поколений мобильных сетей. Одна из этих технологий - М1МО.
Преимуществами использования такой технологии есть огромные возможности, которые она предлагает. Технология позволяет существенно улучшить пропускную способность сигнала, не расширяя при этом полосу. Использование этой технологии позволяет раздавать сразу несколько потоков информации всего по 1 каналу с последующим прохождением их через 2 или более антенн до того, как попадут в независимые приемные устройства для трансляции радиоволн. Также более, чем в 2 раза, увеличивается скорость трансляции и качество передаваемого сигнала, а также скорость передачи данных становится лучше, ибо технология изначально кодирует данные, а потом их восстанавливает на приемной стороне. Все это дает возможность говорить о том, что применение указанной технологии является весьма перспективным. То есть решается и проблема модификации уже существующих сетей, и возможность удовлетворения потребностей потенциальных пользователей сетью новых стандартов.
Целью работы является определение и исследование основных возможностей технологии М1МО и создание модели кодека системы, использующей данную технологию.
Целью данной работы являлся обзор систем, использующих технологию MIMO и исследование применяемых алгоритмов кодирования.
Реализованы следующие задачи:
- изучена и проанализирована литература по данным темам;
- проведён сравнительный анализ источников;
- ознакомление с методами кодирования и декодирования информации в многоантенных системах;
- разработана функциональная схема модели;
- определены параметры блоков, используемых в модели;
- сделаны выводы об эффективности многоантенных устройств, сравнение эффективности систем с двумя передающими и двумя приёмными антеннами (2х2) и двумя передающими и одной приёмной антенной (2х1). Результаты сравнения приведены в таблице 3.
Таблица 3 - Сравнение эффективности различных систем
SNR = 15 дБ BER
Система 2х1 0,1
Система 2х2 0,01
Системы, использующие разнесённый приём и на входе, и на выходе, показывают большую помехоустойчивость, чем системы, использующие только одну приёмную антенну. Из этого можно сделать вывод, что системы, использующие технологию М1МО менее уязвимы к воздействию помех и позволяют использовать меньшую мощность передающих устройств, не нарушая при этом качества сигнала.
