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MODELO DE CANAL MIMO PARA RADIOCOMUNICACIÓN MÓVIL EN AMBIENTES URBANOS

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MODELO DE CANAL MIMO PARA RADIOCOMUNICACIÓN MÓVIL EN AMBIENTES URBANOS. Marvin Arias Olivas E-mail: marao@ibw.com.ni Programa UNI/Asdi/FEC Managua, Nicaragua Febrero 10, 2011. Objetivos. Dar una introducción sobre los Sistemas MIMO ( en español, Múltiple entrada Múltiple salida )

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modelo de canal mimo para radiocomunicaci n m vil en ambientes urbanos

MODELO DE CANAL MIMO PARA RADIOCOMUNICACIÓN MÓVIL EN AMBIENTES URBANOS

Marvin Arias Olivas

E-mail: marao@ibw.com.ni

Programa UNI/Asdi/FEC

Managua, Nicaragua

Febrero 10, 2011

objetivos
Objetivos
  • Dar una introducción sobre los Sistemas MIMO

(en español, Múltiple entrada Múltiple salida)

  • Describir las características de los modelos de canal basados en geometría de tipo MIMO para radiocomunicación móvil.
  • Presentar resultados de simulación del modelo “Extended Elliptical MIMO Channel” en ambientes urbanos.

2

contenido
Contenido
  • Introducción
  • Motivación (Sistemas MIMO)
  • Modelación de Canal : “Extended Elliptical MIMO Channel”
  • Ejemplos Numéricos y Resultados
  • Resúmen

3

introducci n
Introducción

Esquema Básico de un Sistema de Comunicación Inalámbrico.

4

co channel interference interferencia
Co-channel Interference (Interferencia)

Base Station

Mobile Station MS2

Mobile Station

MS1

6

sistemas mimo mimo en espa ol m ltiple entrada m ltiple salida1
SISTEMAS MIMO (MIMO en español, Múltiple entrada Múltiple salida)
  • Beneficios:
  • Mayor Capacidad (bits/s/Hz)

(Espectro es excesivamente caro; número Estaciones Base limitado)

  • Mejor calidad de Transmisión
  • Incremento de Cobertura
  • Mejora en la Estimación de la Posición del Usuario

8

por qu es importante la modelaci n de canales
Por qué es importante la Modelación de Canales?
  • Útiles para el Análisis y Diseño por simulación de Sistemas de Banda Ancha y Banda Estrecha.
  • Podemos explorar diferentes formas de cómo el modelo puede ser aplicado. Ej. Dirección de llegada (DOA) es usada para probar algoritmos de arreglos adaptivos en aplicaciones de sistemas celulares.
  • Son muy útiles para la simulación de sistemas MIMO. (Diversity, SaptialMultiplexing and Beamforming)
  • Aplicaciones en sistemas MIMO en arreglos de antenas adaptivas para predecir las mejoras de la capacidad y rango de extensión del sistema.

9

geometrically based single bounce elliptical model gbsbem
Geometrically Based Single Bounce Elliptical Model (GBSBEM)

Modelo desarrollado por Joseph Liberti y Theodore Rappaport. usado en ambientes urbanos, altura de las antenas relativamente bajas, obstrucción por multitrayecto se presentan alrededor de la estación base y la estación móvil.

Parámetros am y bm : ejes mayor y menor respectivamente de la elipse que contiene la representación de los obstáculos (scatterers)

do

y

Constant delay

On the ellipse

bm

Scattering Region

DOD

DOA

x

Rx

Tx

f

f

DOA: Direction-Of-Arrival

DOD: Direction-Of-Departure

do= 2f

(Tx-Rx separation distance)

am

Elliptical scatterer density geometry

10

gbsbem ext 2x2 mimo
GBSBEM/ (Ext. 2x2 MIMO)

Extended Elliptical MIMO Channel

gbsbem cont ext 2x2 mimo
GBSBEM/ Cont. (Ext. 2x2 MIMO)

Channel Impulse Response (CIR)

CIR for 2x2 MIMO System

mimo extended cont
MIMO Extended/ Cont.

Simulation Results

Power Delay Profiles 2x2 MIMO System

capacidad de sistemas mimo
Capacidad de Sistemas MIMO

Formula de la Capacidad

  • Capacidad Instantanea del Canal caracterizada por la matriz H
  • Formula de Shannon (for two-dimensional symbols):
capacity of mimo systems
Capacity of MIMO Systems

Capacity for MIMO systems vs. SISO system

res men
Resúmen
  • Del Modelo MIMO GBSB podemos obtener parámetros que caracterizan un canal de radiocomunicación móvil: TOA (), DOA () y la potencia, P(dB) de los componentes de multitrayecto respectivamente.
  • Uso de Sistemas MIMO para: Diversity, Beamforming, Spatial Multiplexing
  • Se usan diferentes estrategias para diferentes niveles de conocimiento de informacion del canal
  • Aplicaciones Comerciales : 3GPP, wireless LANs y Wimax