This course will provide an introduction and history of cellular communication systems that have changed our lives during the recent four decades and will become an essential and inseparable part of human life. The principles of wireless communication theory are covered with emphasis on the essential concept delivery to non-major learners in the easiest way. Then, it will be covered how such principles are realized and how multimedia services can be delivered in practical LTE cellular systems by which learners are connected and enjoys together in their lives. After completing this course, learners will be able to understand 1. What a cellular system is and how it has been developed so far 2. The very basic principles how information can be delivered efficiently using radio 3. How such principles are realized in LTE systems. 4. How people can be connected and multimedia services can be delivered in LTE systems
4.3
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Del curso dictado por Yonsei University
Wireless Communications for Everybody
336 calificaciones
De la lección
Multiple Antenna Technologies
In this part of the course, we will learn how multiple antennas can be efficiently used in different strategies for communication system enhancement. First, we look in to the basics of antenna, and then learn about the three main gains that are achievable by multiple antennas: array, diversity, and spatial multiplexing. Lastly, we briefly look in to the concepts of single-user MIMO and multi-user MIMO.
Conoce a los instructores
Kwang-Soon KimProfessor
School of Electrical & Electronic Engineering
Seong-Lyun KimProfessor
School of Electrical & Electronic Engineering
Chan-Byoung ChaeProfessor
School of Integrated Techonology
Dae-Sik HongProfessor
School of Electrical & Electronic Engineering
Song-Kuk KimAssociate Professor
School of Integrated Technology
Bienvenido de nuevo a mi conferencia.
Esta es la tercera parte.
Quiero explicar la diversidad del contenido.
La pregunta ahora es, ¿Cómo puedes mejorar la confiabilidad de un enlace,
especialmente en la más alta innovación?
Antes, entre las tres ganancias principales de antenas múltiples,
hemos cubierto la ganancia de la matriz.
And let's move on to the diversity gain.
La ganancia de diversidad es diferente de la ganancia de la matriz.
La diversidad se beneficia de las rutas de desvanecimiento independientes.
Podría ser un espacio, tiempo, y / o dominios de frecuencia.
Reducimos la durabilidad y eventualmente minimizar las tasas de error,
esta ganancia se puede lograr tanto en el transmisor y
como en el lado del receptor a diferencia de un sistema de matriz.
Sistema de antena de matrices que cubrimos en la parte anterior.
Se requiere tener canales no correlacionados para
técnicas de diversidad ya que depende de
entorno de canal estadísticamente independiente.
Por lo tanto, con el canal no correlacionado a partir de ahora.
En entornos urbanos e interiores, no hay una línea clara
de la vista entre el transmisor y el receptor.
Si [INAUDIBLE] la señal se refracta a lo largo de múltiples
pasa antes de ser finalmente recibido.
Además de estos obstáculos de estudio a nivel macro,
también podemos tener más reflexiones y
efecto doppler generado por los vecinos en movimiento.
Ellos ven el cambio en frecuencia de una onda para
un movimiento relativo a su fuente.
Estos dispersores de macro y micro introdujeron tres barcos en el tiempo,
atenuación y distorsión que puede destruir fuertemente en
el miedo el uno con el otro en un percher de la antena receptora.
Aquí, hemos tramado que este carro las
fluctuaciones de China realmente se desvanecen.
Pudimos observar que hay una gran diferencia el máximo y
los valores mínimos de la amplitud
Es aproximadamente.
También tenemos un percher similar en frecuencia y dominio espacial.
La dispersión angular multitrayecto se define simplemente
por una relación del diámetro del aquí es D y
la distancia entre el transmisor y el receptor L.
Si no hay óptico cerca del receptor,
la extensión angular se convierte en láser asintótico.
Además, la correlación espacial se define así,
tan simplemente cuanto más amplia es la agitación y toda la distancia
Cuanto menor es el espacio, se correlacionan
y que son predeterminados varias veces.
A medida que el mercado pase la expansión angular aumenta,
esta correlación de presión disminuye, que es lo que deseamos
para lograr la clave de diversidad para disfrutar la independencia del canal.
¿Por qué es importante este pasador independiente?
La diversidad de antena es especialmente efectivo para mitigar
la situación de multitrayecto.
Esto se debe a que las antenas múltiples ofrecen un receptor
varias activaciones de la misma señal.
Cada antena experimentará una diferente en un ambiente.
Simplemente resumiendo los dos señales recibidas aquí
el canal no es probable que fluctúe mayor en cantidad.
Simplemente parece una antena.
De nuevo, si una antena experimenta un desinflado,
es probable que otro tenga suficiente señal,
el sistema reactivo puede proporcionar un enlace.
Bueno, esto es [INAUDIBLE] en el sistema receptor, o la diversidad del receptor,
recepción de la diversidad
El análogo siempre ha demostrado ser valioso para
el sistema de transmisión y transmitir diversidad también.
La diversidad de transmisión es bastante similar
a la diversidad del receptor, excepto una cosa.
No hay información de estado de canal disponible en el nodo.
Supongamos que tenemos tres alfabetos para transmitir
La única cadena de datos pasa el espacio-tiempo y se repite.
La garantía de que su símbolo sufre de dos antenas independientes.
Se podría pensar que no es un sistema
eficiente porque agrega algo de redundancia.
Pero un sentido para los días, podemos mejorar la calidad
Podríamos preguntar eso o escribiremos mal técnicamente,
usaríamos la tasa de error, entonces, ¿cuál es
la diferencia entre las ganancias de la matriz,
una compra barata de soluciones informativas y una diversidad especial?
La gran diferencia es la estructura de la antena.
Sí, como recuerdas correctamente,
el canal perfectamente correlacionado fue la clasificación principal.
Y en correlacionado llegó la diversidad.
Entonces, la distancia entre la antena adyacente es diferente.
Ver la mitad lambda y oval, distancias de diez lambda
Da bastante buena intuición para la parte de ganancia de la matriz,
la señal de entrada está experimentando el mismo canal, y
la señal de salida es la misma que la señal de entrada.
Pero el poder recibido aumenta.
Debido a la mayor potencia, tenemos cambio lineal en
probabilidades de error para [INAUDIBLE] canal de desvanecimiento .
Por otro lado, la diversidad de antena utiliza dos canales independientes.
Y la señal de salida se vuelve plana y
muestra las características de error de bit.
A medida que aumenta la cantidad de antena, la pendiente del patrón se incrementa.
De estas curvas, podríamos aprender que la ganancia de matriz
es bastante útil para nuevos escenarios SNR.
Y el aumento de la diversidad es bastante
potente para SNR alta.
Hasta ahora, nos hemos centrado en el concepto del sistema de diversidad aquí.
Permítanme presentar algunas de las técnicas de diversidad representativa.
Para simplificar, supongamos un Tx y
media y múltiples antenas Rx.
Este tipo de configuración se ha usado por más de 50 años.
Para esta configuración, no podemos aumentar la velocidad de datos,
ya que tenemos una sola boca aquí en el transmisor, pero
we could achieve diversity gain.
La forma más sencilla de disfrutar de
múltiples antenas en la selección de antenas.
Aquí, como hemos hecho mucho antes, dos antenas o
separadas con suficiente espacio.
Esa idea es bastante simple,
estamos bastante familiarizados con el sistema de antena individual y
simplemente seleccionamos una antena que tiene la mayor ganancia de antena,
si miras la variación del canal de la primera antena,
tenemos la parte roja y las partes verdes.
Rojo significa mal canal, y verde significa buen canal.
Por lo tanto, seleccionamos la segunda antena para un cierto período y
cambia la primera antena, ¿de acuerdo?
Cambia a la segunda antena y así sucesivamente según la condición del canal.
Al hacerlo, tenemos un nuevo asistente de tamaño
con bastante buenas condiciones de canal.
Sin embargo, como todos pudimos adivinar la
antena la selección no es la solución óptima.
Podríamos hacerlo mejor si usamos los coeficientes del canal en el receptor.
Esta es la solución óptima llamado el ratio de combinación máxima, MRC.
En esta conferencia, no voy a presentar todos los detalles,
pero conceptualmente, este es el MRC.
La señal de cada antena se gira y se pondera según la cara y
fuerza del canal de modo que las señales de todas las antenas se combinen.
El ratio máximo entre los términos de señal y ruido.
Más específicamente, la señal recibida que se puede alcanzar.
Aquí, tenemos dos coeficientes desconocidos.
A continuación derivamos la presión SNRX para el sistema y
optimizar definir dos coeficientes.
Entonces tenemos el a, b o
conjugados complejos de los coeficientes del canal
M o C es para simulcases, las memorias de malla se combinan para los casos simul.
No es realmente sencillo cómo lograr la ganancia de diversidad para
my two case, multiple antennas at the transmitter side.
Ha sido una pregunta abierta hasta que Alamouti
publicó su documento histórico en 1998.
Déjame hacerte una pregunta rápida,
¿No sería la diversidad de Tx la misma que la diversidad de Rx?
¿Solo necesitamos aplicar el mismo concepto para la diversidad de Tx?
Y luego la diversidad de Tx es lo mismo que la diversidad Rx,
si la señal de dos antenas diferentes está separada.
No podemos confiar solo en el dominio del espacio.
También necesitamos explotar el tiempo y los
dominios espaciales para separar la señal.
Alamouti, inventó el más simple de todos
a diversidad de antena Tx en 1998.
Fue diseñado para dos, un sistema de antena transitoria y
tiene la siguiente matriz de colocación.
Es evidente que este es el código de primer grado.
Se necesitan dos ranuras para transmitir dos
símbolos usando el esquema de descodificación óptimo aquí,
el ritmo que nuestras tasas de esta diversidad Tx es
equivalente a n combinación de razón máxima de rama Rd.
Es decir, ya aprendimos, derechos más profundos.
Esta es una imagen de la perfecta entre los símbolos después de que ha sido procesada.
Hay dos copias de su símbolo transmitiendo
Como ellos también quieren esto en una señal de transmisión.
Podríamos desacoplar fácilmente la señal
multiplicando una de las con H.
Esto significa que la diversidad del espacio está diseñada de tal manera que
los vectores se proyectarán en un par de columnas tomadas de
las matrices de codificación con el original de esto es simple,
lineal, y decodificación óptima en el receptor.
Aquí, comparamos los rendimientos de tasa de errores de bits de MISO,
Sistemas Alamouti, SIMO, MRC y SISO.
Puede ser después de eso MRC y Alamouti tiene la misma pendiente,
garantiza un mejor rendimiento o asistencia precisa
Especialmente en la gran razón senr.
Todo bien, hemos mencionado la tercera parte.
Hemos aprendido el concepto de la diversidad espacial y
la diferencia entre la ganancia de diversidad y ganancia de matriz.
Como técnica específica, también hemos aprendido MRC para
diversidad Rx y un código de Alamouti para la diversidad de Tx.
Tenga en cuenta que para la diversidad espacial, es más grave
desventaja es que debemos sacrificar una
cierta proporción de sus velocidades de datos.
De hecho, la tasa de datos sigue siendo una para
el caso de Alamouti, como los sistemas SISO / G.
En la siguiente parte, Voy a presentar una técnica para mejorar
la velocidad de datos mediante el envío de mensajes múltiples.
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