Производительность канального уровня LTE

На основании моделирования канального уровня, можно оценить соотношение между эффективностью пропускной способности (количество правильно принятых бит в единицу времени) и отношением сигнал/шум (SINR). При моделированииоценки для этой статьи использовалась 10 МГц полоса пропускания для нисходящего и восходящего каналов. Эта пропускная способности эквивалентна 50 LTE блокам частотного ресурса. Оценка была сосредоточена на проверке работы для пешеходных пользователй, поэтому модель ползовательской мобильности была расширеа А-моделью [14] с доплеровской частотой 5 Гц. Центральная частота была установлена в 2,5 ГГц,наиболее благприятную полосу для первоначального развертывания LTE. Настройки модуляции и схемы кодирования были выбраны из CQI таблицы, содержащейся в LTE характеристиках [15]. Эти настройки были выбраны для покрытия 3GPP LTE с диамическим границами SINR с шагом аппроксимации 2дБ между последовательными кривыми. Отличие данного исследования от других, состоит в том, что оценка канала была реально рассчитана для приемников. Для того, чтобы использовать многоантенную конфигурацию на стороне приемника, было рассмотрено выравнивание и подстройка минимума СКО (MMSE). Остальные параметры моделирования приведеы в Таблице 1.

Таблица 1: Параметры моделирования.

Для нисходящего канала были соделированы различные конфигурации многоантенной передачи, в том числе SIMO 1x2, MIMO 2x2, MIMO и 4 x 4. Схема моделирования MIMO следует после открытой схемы пространственного мультиплексирования, как и рекомендованно в спецификациях 3GPP [16], число кодовых слов 2, а число уровней равно числу передающих антенн, то есть, 2м и 4м. Кроме того, кратные каналы между антенн были коррелированы. Бsk учтен канал управления, следовательно, первые два OFDM символов в каждом подкадре были зарезервированы для управления каналов. Были учтены сигналы канального уровня в деталях, но не были рассмотрены ни передача бродкастовой информации ни передача сигалов синхронизации.

В восходящем канале были рассмотрены две различные конфигурации многоантенной пердачи: SIMO 1x2 и SIMO 1x 4. Кратные каналы между антеннами должны были быть некоррелированныхтакже как и восходящем канале. На сегодняшний день стандарт LTE не поддерживает MIMO в восходящем канале, поэтому схема MIMO не моделировалась. Было учтено однокодовое слово, как это и предусмотрено в характеристиках 3GPP[17].Кроме того, 12 из 14 доступных символов SC-FDMA в подкадрах были зарезерервированы под зашифрованую информацию, остальные 2 были зарезервированы для эталонных сигналов, необходимых для оценки канала в приемнике.

Настройки моделирования проволились с учетом этих предположений и параметров, результаты моделирования приведены на Рис.3 для нисходящего канала LTE и на Рис. 4 для восходящего канала.

Рис. 3 Сравнительная оценка пропусконой способности нисходящего канала для каналього уровня LTE с SINR

Рис. 4 Сравнительная оценка пропусконой способности восходящего канала для каналього уровня LTE с SINR

На обоих рисунках можно заметить, что максимальная пропускная способность не равна максимумам расчитаным ранее. Причина можно объяснить так: - использовалась полоса пропускания не 20 МГц, а 10 МГц, - использовалась скорость кодирования 0,93 вместо 1 - управляющие сигналы в нисходящем канале принимались равыми 2 OFDM символам, а не 1.

В соответствии с результатами, приведенными на рисунке 3, в нисходящем канале, схема 4x4 MIMO дает гораздо лучшую производительность, чем другие схемы для почти всех полезных границ SINR. Тем не менее,схема 2x2 MIMO не обеспечивает улучшение хаоактеристик до тех пока SINR достигает величины 15 дБ. Кроме того, можно наблюдать, что фактор улутшения максимальной пропускной способностиза счет применения схемы MIMO далеко не равен числу антенн (2 или 4). Вместо этого максимальная пропускная способность умножается на 1,7 и 3,6 при применении MIMO 2x2 и MIMO 4x4 соответственно. Улучшение происходит в основном за счет повышения числа эталонных сигналов, необходимых в системах MIMO.

В восходящем канале LTE, не происходит улучшения максимума пропускной способности при использовании большего количества антенн приемника. Но SINR может быть улучшео.Этот выигрыш составляет около 5 дБ для пропускной способности 20 Мбит/с. Отметим, что в SIMO 1x4 максимальная скорость достигается на 10 дБ раньше, чем в SIMO 1x2.

Поиск по сайту: