Základy technologie line of sight (LoS) MIMO

Prezentace na téma: "Základy technologie line of sight (LoS) MIMO"— Transkript prezentace:

1 Základy technologie line of sight (LoS) MIMO
Ing. Vojtěch Klusáček Ph.D.

2 Obsah přednášky Metody navyšování kapacity spoje XPIC Systémy MIMO
Line Of Sight MIMO

3 Metody navyšování kapacity spoje
Neustálý tlak na navyšování datové kapacity Spektrum není nevyčerpatelný zdroj Řešení problému Zlepšení spektrální efektivity (změna modulace) ! Změna kmitočtového pásma ! Adaptivní modulace ! XPIC (cross polarization interference cancelation) ! (LOS) MIMO !

4

5 XPIC Využívá najednou obě polarizace na stejném kanálu
Paradoxně při ACAP plánování zamezuje použití sousedních kanálů a tedy (globálně) nepřináší výhodu lepšího využití spektra Poplatky závisí na regulátorovi – může být výhodnější Složitější nastavování, problém s depolarizací (déšť) Výhody –záloha (1+1), pokud není vyhnutí, 1 anténa na 2 jednotky, cena OMT

6 Rozdělení – SISO, MISO, MIMO

7 Techniky využívané při MIMO
Nutné digitální zpracování signálu (FFT a další /1995/) Formování vyzařovacího diagramu (beamforming) – využívá možnosti nafázovat signál do jednotlivých antén vysílače tak, aby došlo ke zvýšení přijímané úrovně na konkrétním přijímači (MISO) Prostorový multiplex – vstupní datový tok je rozdělen do více různých datových toků o menší kapacitě, které se vysílají jednotlivými anténami – na přijímači nutno toky od sebe oddělit – požadavek na vysoké SNR –vhodné i pro P2MP Kódování (space time coding) -využívá různého časového posunu vysílaného signálu na každé anténě – zvyšuje pravděpodobnost úspěšného příjmu signálu v případě úniků pří vícecestném šíření

8 Důvody použití MISO, MIMO
Eliminace vlivu vícecestného šíření –založeno na statistice – pravděpodobnost úniku na dvou anténách je nižší (řádově) než na jedné anténě Navýšení kapacity – nutným předpokladem je vysoké SNR a možnost jednotlivé signály (cesty) od sebe oddělit Eliminace rušení -vhodným nafázováním signálu u přijímače i vysílače je možno rušící signál dostat do „nuly“ Nutný předpoklad pro funkčnost systému je nezávislost signálových cest (v čase, v prostoru atd.), vše se děje na STEJNÉM KMITOČTU

9 Jak funguje LoS MIMO 2x2 LOS P2P spoje – nemají vícecestné šíření, redundance cest vytvořena v prostoru a fázováním Předpoklady funkce –oba TX fázově zavěšeny, vzdálenost antén n násobkem vlnové délky, zpracování signálů přijímaných oběma anténami najednou – práce s fázovým posuvem d) Neoptimální stav – výsledná amplituda signálu je nižší

10 Optimální vzdálenost antén
K – lib.celé číslo (typ. 1) násobky vln. délky M – min. počet antén na straně RX nebo TX

11 Opt. vzdálenost antén graficky
Pro situaci dt = dr =d , K=1 Potom

12 Z pohledu antén(áře) Formování vyzař. charakteristiky soustavy antén
Čím jsou antény vzdálenější, tím rychleji dochází ke změně signálu Stav na jednotlivých anténách v MIMO 2x2 při optimální podmínce

13 Problémy na závěr Požadavky na vzdálenost antén (18GHz/5km, d=6m!!)
Kývání stožáru – rozkmit srovnatelný s vln. délkou, u 10m ocelového stožáru lze očekávat periodu kmitu cca 0.2s!! Pro větší šířky pásma nebo duplexní odstup –různá fáze, df/f – kompromisní dodržení podmínky vzdálenosti Vyšší citlivost na rušení a šumy Nutnost extra propojení jednotek (synchronizace) Nejasná legislativa (vyplatí se?), ekonomické aspekty (instalace, platba za antény)

14 První LoS MIMO „vlaštovky“
Publikovaná literatura, demonstrační spoje nebo prezentace od: ERICSSON Ceragon ZTE Marconi a další

15

16 Děkuji za pozornost! Zdroje informací: Internet –volně dostupné zdroje
ERICSSON review 2011 Slideshare Prezentace výrobců P2P a další (odb. články, práce…) Děkuji za pozornost!