5672968893

Propagacja wielodrogowa sygnału radiowego 39

Koncepcja systemów MIMO została opublikowana w 1996 roku. Jej autorzy, Gerard Foschini i Michael Gans, przyjęli następujące założenia przy jej opracowaniu. Transmitancje poszczególnych kanałów radiowych nie zmieniają się albo zmieniają się bardzo powoli. Warunkiem koniecznym jest zatem to, by prędkość przemieszczania się anten nadawczych/odbiorczych była ograniczona, a najlepiej gdy anteny te są zamocowane na stałe w określonych miejscach w przestrzeni. Po drugie, pasmo częstotliwości, w którym prowadzona jest transmisja jest na tyle wąskie, że można założyć, że transmitancje kanałów są stałe w całym zakresie analizowanych częstotliwości. Ponadto transmitancje kanałów nie są znane w nadajniku, ale są znane w odbiorniku, który na bieżąco śledzi ich zmiany. Transmisja prowadzona jest w środowisku z dużą ilością obiektów odbijających i rozpraszających nadawane sygnały, co sprzyja propagacji wielodrogowej. W efekcie, w antenie odbiorczej nie można wyróżnić głównego sygnału dochodzącego drogą bezpośrednią, lecz odbieranych jest kilka dużej mocy sygnałów docierającymi z różnych kierunków. Odległości między poszczególnymi antenami nadawczymi i odbiorczymi są równe co najmniej połowie długości emitowanej fali radiowej. Wtedy współczynnik korelacji wzajemnej odbieranych sygnałów jest, z prawdopodobieństwem bliskim jedności, nie większy niż 0.5, co umożliwia rozdzielenie sygnałów radiowych po stronie odbiorczej.

Od roku 1996 prowadzone są intensywne badania nad dalszym rozwojem systemów MIMO, w tym przede wszystkim w zastosowaniach szerokopasmowych i z poruszającymi się antenami. Istnieją pewne koncepcje zastosowania systemów MIMO w sieciach telefonii komórkowej trzeciej generacji UMTS.

Innym pomysłem wykorzystania propagacji wielodrogowej jest technika "multiuser diversity" przeznaczona dla interfejsu radiowego stacja bazowa-terminal abonenta w sieciach telefonii komórkowej [11]. Koncepcja "multiuser diversity" zakłada prowadzenie przez stację bazową komunikacji z tymi abonentami, którzy w danym czasie mają z nią najlepsze połączenie. W terminalach abonenckich wykonywane są ciągłe pomiary parametrów kanału radiowego, a wyniki tych pomiarów są przesyłane na bieżąco do stacji bazowej. Na tej podstawie w stacji bazowej wybierane są te terminale, dla których stosunek mocy sygnału nośnego do szumu ma największą wartość i tylko z nimi w danej chwili prowadzona jest łączność. Jeżeli w określonej komórce znajduje się duża liczba terminali abonenckich i warunki propagacyjne zmieniają się szybko, to statystycznie żaden z terminali nie będzie