Курсовая с практикой на тему Моделирование интеллектуальных инфокоммуникационных систем

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ.. 3

1. ПРИНЦИП РАБОТЫ MU-MIMO.. 5

2. ТЕОРИЯ МЕТОДА
ПРОСТРАНСТВЕННОГО МУЛЬТИПЛЕКСИРОВАНИЯ.. 10

3. РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ СИСТЕМЫ… 13

3.1 Вывод данных, полученных в ходе работы системы.. 13

3.2
Аппаратная реализация. 14

3.3
Алгоритм работы.. 16

3.4 Проверка правильности работы системы.. 19

3.5 Исследование работы системы при нарушении условий
работоспособности системы.. 22

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.. 26

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ
ИСТОЧНИКОВ.. 28

Введение:

В 2007 году на рынок вышел
стандарт беспроводной связи 802.11 n, вместе с ним появилась технология однопользовательского
множественного ввода и множественного вывода (SU-MIMO). Это позволило маршрутизаторам
и устройствам Wi-Fi одновременно передавать или принимать несколько потоков данных
между собой, увеличивая скорость соединения. Маршрутизатор или клиентский адаптер
1×1 поддерживает один поток передачи и один поток приема. Устройство 2×2 поддерживает
два потока в каждом направлении, а устройство 3×3 поддерживает три. Любое устройство,
поддерживающее больше потоков, будет работать с любым устройством, поддерживающим
меньше (и наоборот), но общая производительность будет ограничена меньшим количеством
устройств. И независимо от количества потоков, которые может поддерживать маршрутизатор
802.11 n, он может одновременно взаимодействовать только с одним устройством.

SU-MIMO также требует, чтобы
устройства Wi-Fi имели несколько антенн для поддержки отправки и получения нескольких
потоков. Большинство устройств Wi-Fi, особенно в телефонах и планшетах, являются
устройствами 1×1, поскольку дополнительные антенны и обработка сигналов требуют
больше места и мощности в мобильных устройствах, что добавляет дополнительные затраты
и требует больше энергии от аккумулятора.

На этом рисунке показано,
как SU-MIMO может взаимодействовать только с отдельными устройствами, в то время
как MU-MIMO позволяет одновременно взаимодействовать с несколькими устройствами.

Используя многопользовательскую
технологию с несколькими входами и несколькими выходами (MU-MIMO), беспроводные
маршрутизаторы могут одновременно передавать и получать данные с нескольких устройств
Wi-Fi. Хотя устройства также должны поддерживать MU-MIMO, чтобы использовать его,
им не требуется иметь несколько антенн. Им также не нужно выполнять столько обработки
сигналов, сколько требуется SU-MIMO.

Заключение:

В результате проведенной курсовой
работы рассмотрен метод анализа характеристик распространения и передачи в
реальных средах. Первое применение нашего оборудования — это система MIMO 4×4,
поскольку технология MIMO является перспективным решением для систем беспроводной
связи следующего поколения для достижения более высокой пропускной способности.
В работе демонстрируется нахождение работоспособности в системах MIMO и реализация
различных алгоритмов MIMO, сравнение достоверности и исследование работы
системы при нарушении условий работоспособности системы.

В результате чего сделан вывод,
что математически количество переменных превышает количество неизвестных, поэтому
одним потоком нельзя управлять независимо. Этот последний поток, может быть настроен
на выравнивание с другим потоком, который может использоваться для многопотоковых
клиентов MIMO. Таким образом, для текущего поколения 4×4: 4 точки доступа с поддержкой
MU-MIMO 802.11 ac Wave 2 допустимы следующие комбинации групп:

— одно потоковое клиентское
устройство 3×3:3 и одно потоковое клиентское устройство 1×1:1,

Два потоковых клиентских устройства
2×2:2

Одно потоковое клиентское
устройство 2×2:2 и до двух потоковых клиентских устройств 1×1:1

До трех потоковых клиентских
устройств 1×1:1

Такая точка доступа может
выполнять обычное MIMO для одного клиента, вплоть до четырехпотокового клиентского
устройства. Хотя точка доступа может работать в “режиме клиентского моста” для такой
цели.

Система MIMO обеспечивает
более высокую скорость передачи данных за счет передачи нескольких символов
данных одновременно с использованием нескольких антенн. Каналы связи MIMO
позволяют решить проблему замирания и многолучевости, требуя, чтобы несколько антенн
передавали один и тот же сигнал. Системы MIMO используют комбинацию нескольких
антенн и нескольких путей передачи сигналов для получения информации о канале
связи. В MIMO приемник может восстанавливать независимые потоки с каждой из
антенн передатчика. Можно заметить, что конфигурация MIMO превышает пропускную
способность, заданную пределом Шеннона-Хартли при всех скоростях передачи
данных, что делает системы MIMO привлекательными для более высокой пропускной
способности данных. В то время как системы MIMO предоставляют пользователям
очевидные преимущества на уровне приложений, проектирование и тестирование
устройств MIMO не обходится без значительных проблем. Системные преимущества,
такие как повышение скорости передачи данных, емкости и устойчивости к
многолучевому распространению, вероятно, будут мотивировать продолжение.

Фрагмент текста работы:

1. ПРИНЦИП РАБОТЫ MU-MIMO 802.11 n представил технологию multi-in multi-out (MIMO) для повышения пропускной
способности Wi-Fi между точками доступа и клиентскими устройствами. Для работы MIMO
две беспроводные станции связи (т. е. как точка доступа, так и клиентское устройство)
должны иметь несколько цепей радио/антенн, которые идентичны и физически отделены
друг от друга фиксированным расстоянием, чтобы намеренно быть не в фазе на рабочей
длине волны. Пространственный поток представляет собой набор данных, передаваемых
передающей радиосетью, который может быть математически восстановлен радиосетями
приемника. В MIMO каждый пространственный поток передается из другой цепочки радио/антенн
в том же частотном канале, что и передатчик.