Использование методов Вход Выход (MIMO) для передачи и приема нескольких сигналов данных одновременно по одному и тому же радиоканалу путем использования многолучевого распространения, которое обеспечивает потенциальные усиления емкости при использовании нескольких антенн на концах передатчика и приемника коммуникационной системы. Новые техники, которые составляют дополнительную пространственную размерность, были приняты, чтобы применять эти усиления в новых системах и ранее существующих системах.
Технология MIMO была внедрена во многих беспроводных системах, включая Wi-Fi, WiMAX, LTE и LTE-Advanced.
Продукт Communications Toolbox™ предлагает компоненты для моделирования:
OSTBC (метод ортогонального пространственно-временного блочного кодирования)
MIMO-каналы с замираниями
Сферическое декодирование
и демонстрации, подчеркивающие использование этих компонентов в приложениях.
Справочные материалы по системам MIMO см. в работах, перечисленных в Избранной библиографии для систем MIMO.
Моделируйте ортогональное пространственное пространственное блочное кодирование (OSTBC), которое является методом MIMO, предлагающим полный пространственный коэффициент усиления разнесения с чрезвычайно простым односимвольным максимальным правдоподобием, как описано в [4], [6] и [8].
В Simulink®блоки OSTBC Encoder и OSTBC Combiner, находящиеся в библиотеке блоков MIMO, реализуют метод ортогонального пространственного временного блочного кодирования. Эти два блока предлагают различные специальные коды (с различными скоростями) для до 4 передающих и 8 приемных антенных систем. Блок энкодера используется в передатчике, чтобы сопоставить символы с множеством антенн, в то время как блок объединителя используется в приемнике, чтобы извлечь мягкую информацию на символ, используя принятый сигнал и информацию о состоянии канала. Для доступа к библиотеке MIMO дважды щелкните значок в основной библиотеке блоков Communications Toolbox. Кроме того, можно вводить commmimo в командной строке MATLAB.
Метод OSTBC является привлекательной схемой, потому что он может достичь полного (максимального) порядка пространственного разнесения и иметь символьное декодирование с максимальной вероятностью (ML). Для получения дополнительной информации об подробностях алгоритма и конкретных реализованных кодах смотрите Алгоритмы объединения OSTBC на странице справки по OSTBC Combiner блокам и Алгоритмы кодирования OSTBC на странице справки по OSTBC Encoder блокам. Аналогичная функциональность доступна в MATLAB® при помощи comm.OSTBCCombiner и comm.OSTBCEncoder Системные объекты.
Моделируйте MIMO-канал с замираниями с помощью comm.MIMOChannel Системный object™ в MATLAB или блок MIMO Fading Channel в Simulink. Используя их, вы моделируете характеристики замирающего канала MIMO ссылок с Релеем и Райсом замираниями, и используете модель Кронекера для пространственной корреляции между ссылками, как описано в [1].
Моделируйте сферический декодер, используя comm.SphereDecoder Системный объект в MATLAB или блок Sphere Decoder в Simulink. Можно использовать их, чтобы найти решение максимальной вероятности для набора принятых символов по каналу MIMO с любыми числовыми передающими антеннами и приемными антеннами.
[1] C. Oestges and B. Clerckx, MIMO Wireless Communications: From Real-World Propagation to Space-Time Code Design, Academic Press, 2007.
[2] Джордж Цулос, Ред., «MIMO System Technology for Wireless Communications», CRC Press, Boca Raton, FL, 2006.
[3] L. M. Correira, Ed., Mobile Broadband Multimedia Networks: Technologies, Models and Tools for 4G, Academic Press, 2006.
[4] M. Jankiraman, «Space-time codes and MIMO systems», Artech House, Boston, 2004.
[5] G. J. Foschini, M. J. Gans, «Об пределах радиосвязей в затухающем окружении при использовании нескольких антенн», IEEE Wireless Personal Communications, Vol. 6, Mar. 1998, pp. 311-335.
[6] S. M. Alamouti, «Простой метод разнесения передачи для радиосвязей», Журнал IEEE по выбранным областям в коммуникациях, том 16, № 8, стр. 1451-1458, октябрь 1998.
[7] В. Тарох, Н. Шешадри, и А. Р. Калдербанк, «Пространственные коды беспроводной связи с высокой скоростью передачи данных: анализ эффективности и конструкция кода», Транзакции IEEE по теории информации, том 44, № 2, стр. 744-765, мар. 1998.
[8] В. Тарох, Х. Джафархани, и А. Р. Калдербанк, «Пространственно-временные блочные коды из ортогональных проектов», Транзакции IEEE по теории информации, том 45, № 5, стр. 1456-1467, Jul. 1999.
[9] Проект 3-ьей Генерации партнерства, Группа технических спецификаций Radio Доступа Network, Evolved Universal Terrestrial Radio Доступа (E-UTRA), Base Station (BS) radio transmission and reception, Релиз 10, 3GPP TS 36.104, v10.0.0, 2010-09.
[10] Проект Партнерства 3-го поколения, Группа технических спецификаций Сеть радиодоступа, Эволюция Универсальный Наземный Радиодоступность (E-UTRA), Пользовательское оборудование (UE) радиопередача и прием, Release 10, 3GPP TS 36.101, v10.0.0, 2010-10.