Множественный вход, множественный выход, многолучевая антенна, коэффициент Райса К, емкость, спектральная эффективность, весовые коэффициенты антенных элементов
Ключевые слова:
множественный выход, многолучевая антенна, коэффициент Райса К, емкость, спектральная эффективность, весовые коэффициенты антенных элементовАннотация
Цель: Система долгосрочной эволюции (LTE) имела до 12 реализаций, последние из которых используют многолучевые адаптивные антенны. Разработка и использование LTE продемонстрировали, что такие системы не могут быть адаптированы к изменениям среды, к различным местоположениям каждого абонента в зонах обслуживания, независимо от того, открыты или закрыты последние для подключения, или к подтверждению от каждого беспроводного канала системы MIMO с несколькими входами и несколькими выходами, которые проходят через среду с различным федингом сигналов вдоль каждого отдельного канала - особенно с постоянной необходимостью увеличить пропускную способность канала и минимизировать ошибки при отправке информации по изменяющимся во времени каналам с федингом. Поскольку нам все еще не хватает общей модели, полностью отражающей явление фединга в каждом отдельном беспроводном канале системы MIMO, проблема заключается в том, чтобы связать фединг сигнала, определяемый K-фактором Райса, с параметрами отдельного канала: его пропускной способностью, спектральной эффективностью и ошибками. в передаче информационного потока. Методы: Чтобы минимизировать эффекты фединга, являющегося источником мультипликативного шума в каждом отдельном канале MIMO, была разработана математическая модель, основанная на хорошо известной и экспериментально проверенном подходе при распространении радиоволн в различных городских и пригородных районах. K-фактор Райса был найден через известные параметры среды: плотность и профиль застройки зданий, расстояние между антеннами и т. д. Затем, используя K-фактор Райса, была получена модификация постулата Шеннона, которая учитывает не только гауссовский шум, но также и мультипликативный шум. Результаты: Впервые получены аналитические выражения, которые связывают весовые коэффициенты, используемые в теории многолучевых адаптивных антенн, с параметрами городской среды. Поведение K-фактора Райса было описано в различных пригородных и городских условиях. Это помогло проанализировать пропускную способность и спектральную эффективность городских каналов в зависимости от уровня их затухания и структуры застройки окружающих зданий. Затем, чтобы максимизировать пропускную способность и спектральную эффективность беспроводных каналов MIMO, принимая во внимание прямую связь между параметром фединга K и весовым коэффициентом кождой многолучевой антенны, было проанализирована возможность эффективно подключать некоррелированные и коррелированные элементы антенн MIMO. Практическая значимость: Впервые было показано, как весовые коэффициенты антенных элементов MIMO изменяются в азимутальной плоскости. Это помогает прогнозировать качество беспроводного соединения для каждого абонента, находящегося под разными углами и на разных расстояниях от антенной системы MIMO, при различных условиях приема сигналов по каналам с замиранием.
