Технические науки/ 6.Электротехника и радиоэлектроника

К.т.н., доц. Герасіна О.В., Стецюк Д.С.

ДВНЗ «Національний гірничий університет», Україна

Оцінка максимально допустимої швидкості переміщення абонентського терміналу в системах зв'язку з OFDM

OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) – метод мультиплексування (поєднання кількох потоків даних в один спільний простір), який розподіляє радіо спектр на набір ортогональних підчастот, через які передається інформація. Вхідний потік даних поділяється на кілька паралельних підпотоків, кожен з яких передається з меншою швидкістю ніж початковий. Можливість вести прийм-передачу одночасно на різних частотах загальної смуги є ефективним засобом в боротьбі з частотно-селективними завмираннями, а відносно велика тривалість OFDM-символу дозволяє справлятися з ефектом міжсимвольних спотворень, що викликаються розширенням затримки в радіоканалі [1].

Для моделювання системи mobile WiMAX використовувалась імітаційна модель з бібліотеки Matlab Simulink, блок-схема якої представлена на рис. 1.

Рис.1. Імітаційна модель фізичного рівня системи WiMAX

Модель T-DAB, побудована для імітаційного моделювання в системі Matlab Simulink, представлена на рисунку 2.

Рис.2. Імітаційна модель системи T-DAB

За результатами моделювання на підставі методики, застосованої при оцінці максимально допустимої швидкості переміщення абонентського терміналу стандарту DVB-T/H [2], був проведений розрахунок показника мобільності Vмах для систем mobile WiMAX і T-DAB. Результати допомагають оцінити реальні можливості систем працювати в умовах мобільного радіоканалу і доповнюють орієнтовні довідкові дані за даними системах.

Для кращої наочності зобразимо оцінки допустимого рівня мобільності за допомогою діаграми системного критерію мобільності (СКМ) (рис. 3). Для зручності зіставлення результатів на діаграму окремо нанесені результати моделювання систем в умовах прямої видимості (К=10, LOS+15дБ) і в умовах чисто релєєвського радіоканалу (K=0, NLOS).

Рис.3. Діаграма СКМ

На відміну від системи WiMAX, при збільшенні розрядності ШПФ системи цифрового мовлення DVB-H сумарна смуга частот системи залишається незмінною, а параметри OFDM-модему для її підтримки змінюються. При цьому зменшення частотного розносу піднесучих і збільшення тривалості символу викликають пропорційне зниження максимально допустимої швидкості переміщення абонентського терміналу. Тому фігура сукупності оцінок СКМ системи DVB-H відображає той факт, що рівень інтенсивності завмирань, при якому система здатна забезпечити задану якість зв'язку, залишається постійним.

Очевидно, що максимально завадостійким режимам передачі відповідають гранично допустимі системою значення СКМ. Перехід до схем модуляції високої кратності і збільшення швидкості коду знижує стійкість зв'язку в мобільному радіоканалі. Тому для побудови показаних на рис. 3 фігур оцінки СКМ системи mobile WiMAX були використані 2 найбільш завадостійких режиму передачі: BPSK1/2 і QPSK1/2. Порівнюючи величини СКМ, які відповідають нижнім основам розрахункових фігур системи WiMAX і верхній основі фігури для DVB-H, можна порівняти стійкість систем до швидких завмирань при використанні режиму QPSK1/2. Оскільки одночастотні мовні мережі, до яких відноситься система DVB, не володіють механізмами повторів помилково декодованих пакетів, властивих стільниковим мережам, стійкість фізичного рівня таких систем при порівнянні здатності працювати в умовах мобільного прийому повинна бути вище, що і відображає рис. 3.

Література:

1. Ріхтер С. Г. Цифрове радіомовлення. – М .: Гаряча лінія – Телеком, 2004. – 352 с.

2. EBU - TECH 3317 (2007 - 07). Planning parameters for hand held reception. Concerning the use of DVB-H and T-DMB in Bands III, IV, V and the 1.5 GHz band.