Анализ методов оценки параметров канала передачи в системах с технологией OFDM-MIMO | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 26 октября, печатный экземпляр отправим 30 октября.

Опубликовать статью в журнале

Автор:

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №50 (236) декабрь 2018 г.

Дата публикации: 14.12.2018

Статья просмотрена: 130 раз

Библиографическое описание:

Сысолятин Е. А. Анализ методов оценки параметров канала передачи в системах с технологией OFDM-MIMO // Молодой ученый. — 2018. — №50. — С. 58-60. — URL https://moluch.ru/archive/236/54765/ (дата обращения: 15.10.2019).



В статье проведен анализ различных моделей каналов связи в системах доступа четвертого поколения. Изучены методы оценки каналов в системах связи с использованием технологии OFDM-MIMO. Представлено краткое описание данных технологий [1].

Технологии беспроводного широкополосного доступа в последнее время стремительно развиваются. Сильно встает вопрос о повышении скорости передачи данных. Так как в данных системах частотный ресурс является ограниченным, то увеличение пропускной способности за счет расширения полосы канала оказывается трудно выполнимым. Поэтому сегодня большое развитие получили технологии на базе OFDM-MIMO. MIMO позволяет уменьшить число ошибок при передачи данных, не снижая скорость. При этом используется несколько путей распространения сигнала, что повышает вероятность работы по путям, на которых меньше проблем с замираниями и переотражениями.

По-прежнему, остро стоит вопрос о влиянии условий распространения радиоволн на работу систем связи. Канал — это основная часть системы, которую нельзя построить, поэтому оценка параметров канала важна для работы всех остальных составляющих. При проявление многолучевости, затухания сигнала с расстоянием, отсутствие прямой видимости между приемником и передатчиком отрицательно сказываются на качестве передачи [3].

Одними из важнейших направлений в телекоммуникациях являются беспроводные сети передачи данных. Они выделяются возможностью динамического изменения топологии, гибкостью архитектуры, высокой скоростью передачи, а также нет необходимости прокладывать кабеля.

OFDM— ортогональное частотное мультиплексирование

При OFDM передача данных построена на формировании общего многочастотного сигнала, состоящего из множества узкополосных поднесущих частот. При этом каждая поднесущая имеет свой тип модуляции. Используется в качестве эффективного метода разделения каналов для систем сотовой связи последних поколений. В OFDM — сигнале, поднесущие частоты ортогональны. Это позволяет разделять данне частоты в приемнике, даже при неполном перекрытии их спектров. Так как они узкополосные, то система имеет большую устойчивость к влиянию многолучевости в канале. При этом сильно уменьшается эффект межсимвольной интерференции переотраженных сигналов. В условиях отсутствия прямой видимости, обеспечивается работа системы между базовой станцией и мобильной станцией [2].

MIMO

Один из способов, который увеличивает пропускную способность современных систем является MIMO, в которой присутсвуют несколько приёмных и передающих антенн. Технология MIMO позволяет значительно увеличить помехоустойчивость каналов связи. Уменьшается количество бит, которые принимаются с ошибкой, не уменьшая скорость передачи данных при условии многолучевого распространения. Технология MIMO является методом формирования канала связи с несколькими антеннами. Включает в себя ряд технологий: использование антенн, позволяющих формировать узкую направленность передачи данных, устранять мешающие воздействия помех за счет их компенсации в приемном устройстве, использование пространственно — временного кодирования, использование поляризационного разделения каналов, поляризационной обработки сигналов [2].

Методы оценивания канала стехнологией OFDM-MIMO

Принято несколько подходов к оцениванию параметров канала. Они делятся на системы с обратной связью и без неё. В системе с обратной связью оценки канала, полученные в приемнике, передаются в передатчик.

Метод минимумасреднеквадратической ошибки

Сигнал на выходе передатчика OFDM системы имеет вид:

(1.1)

При многолучевости, выражение для сигнала на выходе канала OFDM системы имеет следующий вид:

(1.2)

Подставляя (1.1) в (1.2), получается:

(1.3)

(1.4)

Комплексные величины имеют смысл комплексных амплитуд поднесущих на выходе OFDM приемника. После дискретизации выражение (1.3) имеет вид:

(1.5)

Метод наименьших квадратов

Данный метод минимизирует функцию . Оценка вектора hв данном случае принимает вид:

где .

Упрощается до

Метод максимального правдоподобия

где f (…) — функция апостериорной плотности вероятности для вектора комплексных коэффициентов канала hпри переданной матрице, которая содержит пилот — сигналы, Х и принятом сигнале у.

Наиболее распространенными являются методы наименьших квадратов и метод минимума среднеквадратической ошибки.

При анализе данных можно сделать вывод о том, что оценка канала с использованием технологии OFDM-MIMO значительно улучшает качество передачи в многолучевом канале с замираниями.

Литература:

  1. Вишневский, В. М. Энциклопедия WiMax. Путь к 4G/ В. М. Вишневский, С. Л. Портной, И. В. Шахнович. — М.: Техносфера, 2009. — 472 с.
  2. Ермолаев, В. Т. Адаптивная пространственная обработка сигналов в системах беспроводной связи/ В. Т. Ермолаев, А. Г. Флаксман. — Нижний Новгород, 2006. — 99 с.
  3. Крейнделин, В. Б. Технологии беспроводных сетей передачи данных: методические указания по дисциплине/ В. Б. Крейнделин, Л. А. Варукина, Е. Н. Воронков. — М.: МТУСИ, 2011. — 45 с.
  4. Кетков, Ю. Л. MATLAB 7: программирование, численные методы/ Ю. Л. Кетков, А. Ю. Кетков, М. М. Шульц. — СПб.: БХВ — Петербург, 2005. — 752 с.
Основные термины (генерируются автоматически): OFDM, MIMO, OFDM-MIMO, система, передача данных, качество передачи, использование технологии, прямая видимость, пропускная способность, сигнал.


Похожие статьи

OFDM-сигналы в телекоммуникационных системах беспроводной...

Сигналы OFDM широко используются при передаче данных в условиях многолучевого распространения, это позволяет решить проблемы

OFDM-сигналы в телекоммуникационных системах беспроводной... Математическая модель MIMO-OFDM сигнала, учитывающая...

Формирование и обработка OFDM сигналов | Статья в журнале...

Системы связи играют ключевую роль в современной жизни человека. Ежедневно нам приходится пользоваться различными устройствами для передачи информации друг другу. Важными параметрами таких систем являются скорость передачи, помехозащищённость...

Преимущества уравнивания с использованием множественного...

MIMO-OFDM — многообещающая технология, сочетающая в себе преимущества как системы «Многоканальный вход — многоканальный выход», так и Ортогонального мультиплексирования деления частоты, т. е. способность предотвращать задержки сигналов и высокую...

Сети следующего поколения NGN стандарта GSM — от 2G до 6G

Сети передачи данных берут своё начало с 1980 года — появления первого аналогового стандарта

OFDM-сигналы в телекоммуникационных системах беспроводной...

Также в сетях LTE имеется возможность использования много-антенной технологии MIMO (Multiple...

Эквалайзирование канала данных системы LTE...

OFDM-сигналы в телекоммуникационных системах беспроводной... ...использование сигналов OFDM (Orthogonal frequency division

Альтернативным способом передачи информации по каналу связи является способ. сигнала в модуляторе данные поступают в канал связи на блок...

MIMO және OFDM технологияларын пайдаланатын жылжымалы...

OFDM-сигналы в телекоммуникационных системах беспроводной... Возникает потребность во всё большей интеграции сотовых сетей с сетями передачи данных, например GPRS в GSM сетях, а также сети 3G и 4G. Математическая модель MIMO-OFDM сигнала, учитывающая...

Экспериментальное исследование сигналов первичной...

OFDM-сигналы в телекоммуникационных системах беспроводной... Ключевые слова: OFDM-сигналы, пилот-сигналы, проектирование NGN, технологии MIMO, каналы с многолучевым распространением сигнала. Основные практические алгоритмы синхронизации...

Оценивание параметра задержки, не управляемое решениями

...автоматически): OFDM, BPSK, QPSK, многолучевое распространение, канальное кодирование, система связи, сигнал, скорость передачи, защитный

автоматически): LTE, базовая станция, QPSK, FEC, пропускная способность, SINR, бит, радиус действия, ресурсный блок, MIMO.

Моделирование дальности действия и пропускной способности...

Также в сетях LTE имеется возможность использования много-антенной технологии MIMO

Высокие скорости передачи данных в сетях LTE достигаются путем применения модуляций

В таблице 5 представлен расчет пропускной способности базовой станции, имеющей диапазон...

Сигналдарды жиілікке бөлумен мультиплексирлеу | Молодой ученый

Сандық өңдеудің OFDM MIMO modem модулі қазіргі таңда 4G байланыс жүйелерінің барлық

Что в свою очередь позволяет использовать в OFDM-символе больше поднесущих для передачи данных.

OFDM-сигналы в телекоммуникационных системах беспроводной...

Похожие статьи

OFDM-сигналы в телекоммуникационных системах беспроводной...

Сигналы OFDM широко используются при передаче данных в условиях многолучевого распространения, это позволяет решить проблемы

OFDM-сигналы в телекоммуникационных системах беспроводной... Математическая модель MIMO-OFDM сигнала, учитывающая...

Формирование и обработка OFDM сигналов | Статья в журнале...

Системы связи играют ключевую роль в современной жизни человека. Ежедневно нам приходится пользоваться различными устройствами для передачи информации друг другу. Важными параметрами таких систем являются скорость передачи, помехозащищённость...

Преимущества уравнивания с использованием множественного...

MIMO-OFDM — многообещающая технология, сочетающая в себе преимущества как системы «Многоканальный вход — многоканальный выход», так и Ортогонального мультиплексирования деления частоты, т. е. способность предотвращать задержки сигналов и высокую...

Сети следующего поколения NGN стандарта GSM — от 2G до 6G

Сети передачи данных берут своё начало с 1980 года — появления первого аналогового стандарта

OFDM-сигналы в телекоммуникационных системах беспроводной...

Также в сетях LTE имеется возможность использования много-антенной технологии MIMO (Multiple...

Эквалайзирование канала данных системы LTE...

OFDM-сигналы в телекоммуникационных системах беспроводной... ...использование сигналов OFDM (Orthogonal frequency division

Альтернативным способом передачи информации по каналу связи является способ. сигнала в модуляторе данные поступают в канал связи на блок...

MIMO және OFDM технологияларын пайдаланатын жылжымалы...

OFDM-сигналы в телекоммуникационных системах беспроводной... Возникает потребность во всё большей интеграции сотовых сетей с сетями передачи данных, например GPRS в GSM сетях, а также сети 3G и 4G. Математическая модель MIMO-OFDM сигнала, учитывающая...

Экспериментальное исследование сигналов первичной...

OFDM-сигналы в телекоммуникационных системах беспроводной... Ключевые слова: OFDM-сигналы, пилот-сигналы, проектирование NGN, технологии MIMO, каналы с многолучевым распространением сигнала. Основные практические алгоритмы синхронизации...

Оценивание параметра задержки, не управляемое решениями

...автоматически): OFDM, BPSK, QPSK, многолучевое распространение, канальное кодирование, система связи, сигнал, скорость передачи, защитный

автоматически): LTE, базовая станция, QPSK, FEC, пропускная способность, SINR, бит, радиус действия, ресурсный блок, MIMO.

Моделирование дальности действия и пропускной способности...

Также в сетях LTE имеется возможность использования много-антенной технологии MIMO

Высокие скорости передачи данных в сетях LTE достигаются путем применения модуляций

В таблице 5 представлен расчет пропускной способности базовой станции, имеющей диапазон...

Сигналдарды жиілікке бөлумен мультиплексирлеу | Молодой ученый

Сандық өңдеудің OFDM MIMO modem модулі қазіргі таңда 4G байланыс жүйелерінің барлық

Что в свою очередь позволяет использовать в OFDM-символе больше поднесущих для передачи данных.

OFDM-сигналы в телекоммуникационных системах беспроводной...

Задать вопрос