مدل سازی فضایی کانال های چند ورودی - چند خروجی (mimo)در سیستم های نوین مخابراتی

مدل سازی صحیح کانال های چندورودی-چندخروجی، مبحثی مهم در طراحی، شبیه سازی و توسعه ی این سیستم ها است. از آنجایی که رفتار آماری چند بعدی فیدینگ در این نوع کانال ، در عملکرد سیستم بسیار موثر است، طراح سیستم مخابراتی بایستی یک مدل شبیه سازی شده از کانال را در دسترس داشته باشد. در این پایان نامه، سه تکنیک عمومی برای مدل سازی کانال مذکور بیان می شود. در ابتدا، انواع کانال های چند ورودی–چند خروجی معرفی و با در نظر گرفتن موقعیت دقیق پراکنده سازها، ظرفیت و درجه ی آزادی سیستم بررسی می شوند. در مرحله ی بعد، نمایشی از حوزه ی زاویه، برای کانال، معرفی و کانال در حوزه ی زاویه بررسی می گردد. سپس، مدل کانال فضایی معرفی می شود و پارامترهای مورد نیاز در مدل سازی و مراحل مدل سازی کانال بیان می شوند. در ادامه، با در نظر گرفتن آنتن های قطبی شده و پارامترهای جدید، مدل کانال اولیه ارتقا یافته و آنتن های با پلاریزاسیون عمودی و افقی در آن لحاظ می گردد. این مدل که فقط طیف افقی را در بر گرفته، به مدل کانال فضایی دو بعدی معروف است. در مرحله ی بعد، با در نظر گرفتن طیف عمودی و پرتو دریافتی در سطح عمود، مدل کانال سه بعدی و همچنین یک مدل ترکیبی از کانال دو بعدی و سه بعدی معرفی می شود. همبستگی بین بعضی پارامترهای کانال، از قبیل: زاویه ی گسترش، فیدینگ سایه و گسترش تاخیر، از دیگر نکات مهمی است که در این مدل سازی علاوه بر قطبی شدگی آنتن ها، در نظر گرفته شده است. چون این پارامترها همبستگی نسبتاً بالایی دارند، یک مدل کانال فضایی بایستی همبستگی بین آنها را در نظر بگیرد. در نهایت، به پیاده سازی نرم افزاری مدل های کانال فضایی مذکور می پردازیم. نتایج شبیه سازی مدل، در هر حالت تطابق خوبی با ملاحظات تئوری نشان می دهد.