Ray-Tracing Wireless Channel Modeling and Verification in CoMP Systems
No Thumbnail Available
Date
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Saudi Digital Library
Abstract
الانظمة التراسلية المتعاونة متعددة النقاط متعددة المدخلات متعددة المخرجات تحسن من تغطية وسرعة نقل البيانات لمستخدمين الشبكات الخلوية وخاصة على أطراف الخلية. التداخل في الاشارات هي ميزة تستغل من قبل الانظمة التراسلية المتعاونة متعددة النقاط بدلا من أن تكون مشكلة كما هو الحال في أنظمة الاتصالات الحاليه التقليدية. في هذه الرسالة تم نمذجة ومحاكاة القنوات اللاسلكية بطريقة تتبع الشعاع لإحدى أكبر الشبكات التجريبية في العالم للأنظمة المتعاونة متعددة النقاط. المساهمة الرئيسية لهذه الأطروحة هو تقييم مدى دقة محاكاة القنوات اللاسلكية بطريقة تتبع الشعاع وذلك من خلال مقارنة أدائها مع أداء القنوات اللاسلكية الناتجة من قياسات ميدانية في العالم الحقيقي. تمت التحقيقات والمقارنات بين هذين النوعين من القنوات اللاسلكية (المحاكاة والحقيقية) في بيئة معالجة مماثله للجيل الرابع المتقدم للاتصالات الخلوية والمعروف باسم التطور طويل الأمد المتقدم. أظهرت النتائج تطابق القنوات اللاسلكية المحاكاة بطريقة تتبع الشعاع مع القنوات المقاسة حقيقيا بنسبة 88 ٪ وذلك عندما تكون محطات الارسال للأنظمة التراسلية المتعاونة متعددة النقاط متباعدة. وجد بأن الاختلافات في النتائج تأتي من أخطاء الأجهزة الحقيقة أثناء القياسات الميدانيه من جهة ومن جهة أخرى بسبب نقص دقة مكونات الخرائط ثلاثية الأبعاد في بيئة المحاكاة بطريقة تتبع الشعاع. وجد أن الانظمة التراسلية المتعاونة متعددة النقاط تحقق مكاسب عالية في سرعة نقل البيانات بنحو 43 ٪ مقارنة بأنظمة الاتصالات التقليديه غير المتعاونة عندما تمت معالجة القياسات الميدانية، في حين انخفضت فائدة هذه الانظمة الى حوالي 18 ٪ عند معالجة القنوات اللاسلكية الناتجة بطريقة تتبع الشعاع. هذا الفرق يوضح أن المكاسب القادمة من القياسات الميدانيه التجريبية هي مبالغ فيها. اضافة تم معالجة القنوات اللاسلكية بطريقة الغاء التداخل المتعاقبة وقد تحسن الأداء بنحو 10 ٪ عند تحقيق ومقارنة قوة الاشارة المفيدة الى التداخل بالإضافة إلى نسبة الضوضاء . كان القنوات الميدانية تعطي مؤشرا أعلى بنسبة 10 ٪ مقارنة مع القيمه الحقيقية المقاسة بطريقة قيمة الخطأ الاتجاهي ، في حين كانت المعدلات لقنوات اللاسلكية بطريقة تتبع الشعاع حوالي 5 ٪. أظهرت التحليلات الهندسية أن التداخل المشترك بين الترددات هو من غير المحتمل حصوله بسبب المسافة القصيرة بين محطات الاستقبال (الخلايا) في الميدان وعلى غراره بيئة المحاكاة. على عكس القياسات الميدانية ، القنوات اللاسلكية بطريقة تتبع الشعاع تتميز بمعرفة حالتها بشكل تام وبالتالي لاتوجد حاجه لتقدير القنوات مما أدى إلى تبسيط دوائر معالجة الإشارات. هذا التبسيط زاد من دقة النتائج للقنوات اللاسلكية بطريقة تتبع الشعاع بنحو 5 ٪. هذه النتيجة أوضحت مدى دقة معالج تقدير القناة والمستخدم لكل من القنوات الميدانية والمحاكاة. اضافة الى ذلك من الممكن في المستقبل العمل على ضبط معالج تقدير القناة بحسب نوع بيئة الاتصال وعدد الهواتف الخلوية المستخدمه. نهاية تطرق البحث الى مقارنة بين نموذج محاكاة آخر مع نموذج طريقة تتبع الشعاع لمحاكاة القنوات اللاسلكية.ويسمى نموذج انتشار الموجات التجريبي. تم تلخيص هذين النموذجين وتم مناقشة مزايا وعيوب كل نموذج.