Ўқув қулланма Тошкент 2011 йил

MIMO технологиясининг асослари

MIMO технологияси қўлланилмаган анъанавий ҲРТ тизимларида алоқани кўплаб каналлар бўйича амалга ошириш учун бир неча частоталар ишлатилиши керак эди. MIMO қўлланиладиган тизимларда эса кўплаб каналлар бир частотани ўзи билан амалга оширилади. Бу технологиянинг маъноси бир оқимнинг бир неча оқимларга бўлиниши ва барча алоқа каналларининг тенглаштирилиши (эквалайзинг) дан иборат. Қабул қилишда сигналнинг самарали ажратиб олинишини таъминлаш учун сигналлар оқимларини фазовий-вақтли кодлаш (ингл. Space–Time Coding, STC) дейиладиган усул қўлланилади. Усулнинг ғояси сигналнинг фазо ва вақт бўйича шундай ажратишдан иборатки бунда сигнални хатоларсиз қабул қилиш эҳтимоли (қабул қилгичда муносиб равишда қайта ишлашдан кейин) сезиларли ортади.

Математик ифодалашда усул қуйидаги тарзда тақдим этилиши мумкин. Канал модели каналнинг бевосита ва билвосита компонентларини ичига олган Н матрица кўринишида тақдим этилади. Бевосита h₁₁ компонентлар канал характеристикаларининг текислигини ифодалайди, билвосита h₂₁ компонентлар эса каналлар ажратилишини кўрсатади. Узатиладиган сигнал S орқали, қабул қилинадиган сигнал эса r орқали белгиланади. Бунда қисқа полосали канал вақт бўйича ўзгармас деб қаралади. У ҳолда қабул қилинадиган канални қуйидаги кўринишда келтириш мумкин:


r = HS+n ,

бу ерда n –узатиш каналида сигналга қўшиладиган шовқин.

3.25–расмда MIMO физик каналининг соддалаштирилган чизмаси келтирилган.

3.25–расм. MIMO физик канали

Қабул қилгич томонида сигнални декодлаш учун Н матрицасининг қийматларини билиш зарур ва улар қабул қилгичга маълум бўлган ўргатувчи кетма-кетлик ёрдамида аниқланади. Яна бир мухим таdBир шундаки қабул қилгич узаткичга канал характеристикаларининг апроксимацияланган қийматларини юборади ва улар узаткич томонидан дастлабки кодлаш учун ишлатилади. Дастлабки кодлаш MIMO характеристикаларини янада яхшилайди.

Маълумки, анъанавий якка узаткич/якка қабул қилгичли (ингл. SISO) тизимларда каналнинг ўтказиш қобилияти - С Клод Шеннон³⁵ нинг формуласи бўйича ҳисобланади: