АНТИПЛАГИАТ (Разработка сети LTE в городе Могоча), страница 6

Рассмотрим один из возможных, наиболее простых, способов организации технологии MIMO. В первую очередь, напередающей стороне необходим делитель потоков, который будет разделять данные, предназначенные для передачи нанесколько низкоскоростных подпотоков, число которых зависит от числа антенн. Например, для MIMO 4x4 и скоростипоступления входных данных 200 Мбит/с делитель будет создавать 4 потока по 50 Мбит/с каждый. Далее каждый их данныхпотоков должен быть передан через свою антенну.

Обычно, антенны на передаче устанавливаются снекоторымпространственным разнесением, чтобы обеспечить как можно большее число побочных сигналов, которые возникают врезультате переотражений. В одном из возможных способов организации технологии MIMO сигнал передается от каждойантенны с различной поляризацией, что позволяет идентифицировать его при приеме. Однако в простейшем случае каждыйиз передаваемых сигналов оказывается промаркированным самой средой передачи (задержкой во времени, затуханием идругими искажениями).На приемной стороне несколько антенн принимают сигнал из радиоэфира.

Причем антенны на приемной стороне такжеустанавливаютсяснекоторымпространственнымразнесением,засчетчегообеспечиваетсяразнесенныйприем,обсуждавшийся ранее. Принятые сигналы поступают на приемники, число которых соответствует числу антенн и трактовпередачи. Причем на каждый из приемников поступают сигналы от всех антенн системы. Каждый из таких сумматороввыделяет из общего потока энергию сигнала только того тракта, за который он отвечает. Делает он это либо по какому-либозаранее предусмотренному признаку,​которым был снабжен каждый из сигналов, либо благодаря анализу задержки,затухания, сдвига фазы, т.e.

набору искажений или «отпечатку» среды распространения. В зависимости от принципа работысистемы (Bell Laboratories Layered Space-Time - BLAST, Selective Per Antenna Rate Control (SPARC) и т.д.), передаваемый сигналможет повторяться через определенное время, либо передаваться с небольшой задержкой через другие антенны.Рисунок 3.3 - Принцип организации технологии MIMOВ системе с технологией MIMO может возникнуть необычное явление, которое заключается в том, что скорость передачиданных в системе MIMO может снизиться в случае появления прямой видимости между источником и приемником сигнала. Этообусловлено в первую очередь уменьшением выраженности искажений окружающего пространства, который маркируеткаждый из сигналов.

В результате на приемной стороне становится проблематичным разделить сигналы, и они начинаютhttp://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.17202869&repNumb=111/2717.02.2016Антиплагиатоказывать влияние друг на друга. Таким образом, чем выше качество радио соединения, тем меньше преимуществ можнополучить от MIMO.3.4 Multi-user MIMO (MU-MIMO)Рассмотренный выше принцип организации радиосвязи относится к так называемой Single user MIMO (SU-MIMO), гдесуществует лишь один передатчик и приемник информации.

В этом случае и передатчик и приемник могут четко согласоватьсвои действия, и в то же время нет фактора неожиданности, когда в эфире могут появиться новые пользователи. Такаясхема вполне подходит для небольших систем, например для организации связи в доме офисе между двумя устройствами. Всвою очередь большинство систем, такие как WI-FI, WIMAX, сотовые системы связи являются​многопользовательскими, т.e.в них существует единый центр и несколько удаленных объектов, с каждым из которых необходимо организоватьрадиосоединение. Таким образом, возникают две проблемы: с одной стороны базовая станция должна передать сигнал комногим абонентам через одну и ту же антенную ​систему ( MIMO broadcast), и в то же время принять сигнал через те жеантенны от нескольких абонентов (MIMO MAC – Multiple Access Channels).В восходящем потоке ( направлении uplink) – от MS к BTS, пользователи передают свою информацию одновременно на однойи той же частоте.

В данном случае для базовой станции возникает сложность: необходимо разделить сигналы от различныхабонентов. Одним из возможных способов борьбы с этой проблемой также является способ линейной обработки (linearprocessing), который предусматривает предварительную кодировку передаваемого сигнала. Исходный сигнал, согласно этомуспособу, перемножается с матрицей, которая составляется из коэффициентов отражающих интерференционное воздействиеот других абонентов.

Матрица составляется исходя из текущей обстановки в радиоэфире: числа абонентов, скоростейпередачи и т.п. Таким образом, перед передачей сигнал подвергается искажению обратному с тем, которое он встретит вовремя передачи в радиоэфире.В нисходящем потоке (down link) – направление от BTS к MS, базовая станция передает сигналы одновременно на одном итом же канале сразу к нескольким абонентам. Это приводит к тому, что сигнал, передаваемый для одного абонента,оказывает влияние на прием всех других сигналов, т.e. возникает интерференция. Возможными вариантами борьбы с этойпроблемой является использование Smart Antenna («умная антенна»), либо применение технологии кодирования dirty paper(«грязная бумага»). Рассмотрим технологию dirty paper подробнее. Принцип ее действия основан на анализе текущегосостояния радиоэфира и числа активных абонентов. Единственный (первый) абонент передает свои данные к базовой станциибез кодирования, т.к.

интерференции от других абонентов нет. Второй абонент будет кодировать, т.e. изменять энергиюсвоего сигнала так, чтобы не помешать первому и не подвергнуть свой сигнал влиянию от первого. Последующие абоненты,добавляемые в систему, также будут следовать этому принципу, и опираться на число активных абонентов и эффект,оказываемый передаваемыми ими сигналами.Технология MIMO в последнее десятилетие является одним из самых актуальных способов увеличения пропускнойспособности и емкости беспроводных систем связи.

Причем потенциал ее не исчерпан. Уже сейчас разрабатываются новыеварианты конфигурации антенн, вплоть до 64x64 MIMO. Это в будущем позволит добиться еще больших скоростей передачиданных, емкости сети и спектральной эффективности.4[1]Типовые решения покрытия БС LTE4.1 Обзор АФУ, применяемых в БСШДАнтенно-фидерный тракт базовых станц ий (БС) беспроводных сетей широкополосного доступа (БСШД)является важнейшим элементом сетевой инфраструктуры, от которого во многом зависит качество связи.

В свою очередь,антенны, как ключевой элемент этого тракта, практически определяют качество покрытия, которое все больше становитсяодним из основных маркетинговых аргументов в конкурентной борьбе операторовсвязи. Современные антенны БС, привнешней простоте конструкции, представляют собой достаточно сложные СВЧ-устройства, работающие на открытом воздухев условиях повышенной влажности и существенных перепадов температур, подверженные обледенению, повышеннымветровым нагрузкам, агрессивному воздействию городского смога.В зависимости от решаемой задачи по организации покрытия проектировщики сетей используют всенаправленные (omni) исекторные антенны с вертикальной поляризацией (Vpol) или с кросс-поляризацией (Xpol). Они могут быть однодиапазонные идвухдиапазонные, трехдиапазонные и широкополосные.[4]Ниж е будут рассмотрены виды антенн, поддерж ивающ ие диапазон частот проектируемой сети LTE 2,3-2,4 ГГц .4.1.1Антенны с вертикальной поляризациейАнтенны с вертикальной поляризацией Vpol[4]поставляются в outdoor (внешнем) и в indoor (внутреннем)исполнении.

Они бывают как секторные, так и всенаправленные и используются там, где организация разнесенного приема спомощью Xpol антенн менее эффективна, т.e., в основном, для организации покрытия в условиях сельской местности и впригородах. Кроме того, применение Vpol антенн может быть обусловлено спецификой организации покрытия в зонах действиярадиосредств спецназначения, ограничивающих возможности использования антенн Xpol.Всенаправленные антенны с вертикальной поляризацией (Vpol omni) представляют собой цепочку запитываемых синфазнополуволновых вибраторов внутри корпуса, имеющего вид трубки.[4]Антенны omni (outdoor) выпускаются как однодиапазонные, так и двухдиапазонные для диапазонов частот.Длина всенаправленных антенн определяет их ширинудиаграммы направленности ( ДН) в вертикальной плоскости и,соответственно, коэффициент усиления, который составляет от 2 до 11дБ для однодиапазонных антенн и 2дБ длядвухдиапазонных антенн.

Уровень допустимой подводимой мощности всенаправленных антенн варьируется от 60 до 500 Вт.http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.17202869&repNumb=112/2717.02.2016АнтиплагиатТакие антенны используются операторами при необходимости организации покрытия в компактных зонах обслуживания страфиком, локализованным вокруг БС, например, в коттеджных поселках, где установка секторных БС экономическинецелесообразна в условиях небольшого трафика.