1.5. Методи просторово-часового кодування

1.5.1.Блокові методи просторово-часового кодування.

Спрощений принцип блочного кодування полягає в розбитті потоку даних на блоки та ретрансляції блоку в різні часові інтервали. Таким чином дотримується принцип неодноразової посилки даних і поліпшується завадостійкість схеми MIMO як такої. Однак енергетичного виграшу кодування (ЕВК) по завадостійкості блокові коди не дають. Найбільш простий і поширеною схемою є т. зв. cхема Аламоуті, згідно з якою дані в кодері розподіляються відповідно до матриці:

Таким чином, перша антена передає поспіль символи і , друга і . Кодова швидкість тут дорівнює 1. Таким чином, дана схема не дає виграшу за швидкістю передачі даних, але може використовуватися для запобігання негативних впливів завмирань (тут вводиться припущення про те, що обидві антени не можуть одночасно перебувати в "поганих" з точки зору перешкод положеннях). Декодування відбувається за схемою максимальної правдоподібності.

1.5.2.Гратчасте просторово-часове кодування

Пропускна спроможність системи в цілому і її BER також у чималому ступені визначаються вибраними алгоритмами декодування. Всі основні алгоритми декодування будуються на наступних можливих принципах:

• принцип максимального правдоподібності;

• принцип мінімальної середньоквадратичної помилки;

• принцип обнулення (ZF-zero forcing);

• принцип гратчастого кодування (виражається у привласненні кожному переходу від одного символу до іншого унікальної послідовності біт, що формується на основі заздалегідь відомого полінома). Кодер STTC являє собою сукупність M-PSK або M-QAM модулятора і гратчастого кодера із заданим поліномом (здебішого, кодера Вітербо). 1.6.Неортогональних методи просторово-часового кодування

1.6.1.BLAST

Технологія BLAST (Bell Labs Space-Time Transformation) призначена для:

• розподілу потоків модульованих даних по декількох антенно-фідерних трактах приймально-передавального пристрою;

• розподілення вхідних модульованих сигналів по часовим комірках. Існує два види алгоритму BLAST:

1.6.1.1.Алгоритм blast з діагональним розподілом часових слотів (d-blast).

Перевагою цього методу є можливість «розкиду» даних одного каналу не тільки по просторовим і частотним каналах, а й по часових проміжкам. Подібний алгоритм використовується в системах WiMax.

Недоліками цього алгоритму є: • наявність часових втрат на початку і наприкінці передачі • висока складність реалізації • труднощі кодування

1.6.1.2.Алгоритм BLAST з вертикальним розподілом слотів (V-BLAST). Перевагами даного алгоритму є: • відсутність часових втрат • менша складність • проста структура кодеків.

1.6.2.Варіанти просторового мультиплексування Просторове розділення підканалів в системах MIMO може бути реалізовано наступними способами: 1. Способом рознесення потоків по затримці. 2. Способом рознесення за допомогою просторово-часового кодування (логічний розвиток першого способу). 3. Способом ортогонального блочного кодування (зокрема, методом ортогонального блочного кодування Аламоуті). 4. Способом ортогонального кодування методом прямого розширення спектра DSSS. 5. Способом введення схеми що створює діаграмму. 6. Способом ортогонального розташування частот сигналів (несучих) по передавальним трактах. 1.7.Наявність зворотного зв'язку MIMO системи можна класифікувати по наявності або відсутності зворотного зв'язку [4]: 1. MIMO з "відкритою петлею" (open-loop). В даному випадку оцінки каналу на приймальному кінці використовуються для корекції спотворень, що вносяться каналом. 2. MIMO з "замкнутої петлею" (closed-loop). Тут крім оцінки каналу на прийомі і компенсації перешкод проводиться передача цих оцінок на передавальну сторону за т.зв. зворотного (feedback) каналу. грунтуючись на прийнятої інформації, передавач виробляє перерозподіл потужностей у своїх передавальних трактах з тим, щоб збільшити потужність трактів, передавальних по каналах з високою інтенсивністю завмирань, а також внести корекцію по амплітуді і фазі при формуванні діаграми спрямованості антени. 1.8.Питання синхронізації Найбільш поширеним методом синхронізації в OFDM-MIMO є метод пілотних сигналів (піднесучі). 1.9.Застосування технології MIMO Технологія MIMO знайшла практичне застосування в бездротових локальних мережах стандарту IEEE 802.11n, а також в бездротових мережах мобільного зв'язку WiMAX і LTE. 1.10.Моделювання MIMO каналів У найпростішому випадку моделювання каналу зв'язку MIMO може полягати в заповненні канальної матриці H випадковими коефіцієнтами з нульовим середнім і одиничною дисперсією.