Mobiilin langattoman MIMO-OFDM järjestelmän suorituskyvyn analyysia: Työkaluja ja tuloksia

Alexandra Oborina

Tutkimustuotos: Doctoral ThesisCollection of Articles

Abstrakti

Monen antennin ja usean kantoaallon hyödyntämiseen perustuvien langattomien lähetystekniikoiden odotetaan saavuttavan korkeita tiedonsiirtonopeuksia, spektritehokkuutta, hyvän kantaman, sekä parantavan radioyhteyden luotettavuutta. Nämä ovat vaatimuksia uusissa langattomissa standardeissa, kuten 3GPP LTE (Long Term Evolution) sekä 3GPP LTE-Advanced järjestelmissä. Monikanavaisissa moniantenni (MIMO, Multiple-Input-Multiple-Output) järjestelmissä voidaan hyödyntää keilanmuodostusta (beamforming), tilan monimuotoisuutta (spatial diversity) sekä tilakanavointia (spatial multiplexing). Usean kantoaallon moduloiminen OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) tekniikan avulla lisää spektritehokkuutta ja mahdollistaa yksinkertaistettujen lähetin-vastaanotin -rakenteiden hyödyntämisen laajakaistaisessa tietoliikenteessä. MIMO-OFDM lähetystekniikka vaikuttaa niin fyysisen rajapinnan, järjestelmätason kuin radioresurssien hallinnankin (RRM, Radio Resource Management) suunnitteluun, sekä myös siirtolinkin ja järjestelmän väliseen L2S (Link-to-System) rajapintaan. Tässä väitöskirjassa kehitetään langattomien MIMO-OFDM järjestelmien L2S rajapinnan sekä RRM optimoimiseen soveltuvia menetelmiä, sekä järjestelmän suorituskyvyn arvioimiseen sopivia suorituskyvyn mittareita. Kehitetyillä menetelmillä voidaan analysoida langattomien verkkojen peittoaluetta, keskinäistä häiriötä, taajuuksien käyttöä sekä liikenteen tasapainotusta, joita tarvitaan verkon suunnitteluun ja optimoimiseen. Näitä menetelmiä käytetään lisäksi dynaamisissa järjestelmätason simulaatioissa. Tässä työssä esitetään laskennallisesti tehokas menetelmä tehollisen signaali-häiriö-kohina suhteen (SINR, Signal-to-Interference-and-Noise-Ratio) laskentaan ja muuntamiseen MIMO-OFDM järjestelmän kehittyneelle L2S rajapinnalle. Lisäksi johdetaan tehollisen SINR arvon asymptoottinen jakauma. Nopean linkkien mukauttamisen ja adaptiivisen modulaation ja koodauksen tapauksessa mallinnukseen käytetään sekajakaumaa. Johdettu jakauma mahdollistaa järjestelmän kapasiteetin luotettavan arvioimisen ja käytön koko järjestelmän suorituskyvyn mittaamiseen. Tehollisen SINR keskiarvon avulla voidaan analyyttisesti laskea järjestelmän ergodinen kapasiteetti. Kehitetty suorituskyvyn mittari soveltuu erityisen hyvin järjestelmätasolle, sillä sitä voidaan käyttää L2S mallin hyödyntämiseen radioyhteyden laadun analysoimiseen. Suoritetut simuloinnit tietyissä 3GPP LTE mobiiliverkon
Julkaisun otsikon käännösMobiilin langattoman MIMO-OFDM järjestelmän suorituskyvyn analyysia: Työkaluja ja tuloksia
AlkuperäiskieliEnglanti
PätevyysTohtorintutkinto
Myöntävä instituutio
  • Aalto-yliopisto
Valvoja/neuvonantaja
  • Koivunen, Visa, Vastuuprofessori
  • Koivunen, Visa, Ohjaaja
Kustantaja
Painoksen ISBN978-952-60-4753-9
Sähköinen ISBN978-952-60-4754-6
TilaJulkaistu - 2012
OKM-julkaisutyyppiG5 Tohtorinväitöskirja (artikkeli)

Tutkimusalat

  • suorituskyvyn analysointi
  • Link-to-System rajapinta
  • tehollinen SINR
  • kapasiteetti

Sormenjälki Sukella tutkimusaiheisiin 'Mobiilin langattoman MIMO-OFDM järjestelmän suorituskyvyn analyysia: Työkaluja ja tuloksia'. Ne muodostavat yhdessä ainutlaatuisen sormenjäljen.

Siteeraa tätä