ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СООТНОШЕНИЯ СИГНАЛ/ШУМ НА ВЫБОР МЕТОДА МОДУЛЯЦИИ В СЕТЯХ WIMAX
Ерошкина Д.А.
Донецкий национальный технический университет
Источник: Автоматизація технологічних об’єктів та процесів. Пошук молодих. Збірник наукових праць ХІ науково-технічної конференції аспірантів та студентів в м. Донецьку 17-20 травня 2011 р. - Донецьк, ДонНТУ, 2011. – с.254-255
Достоверность передачи информации определяется несколькими факторами, среди которых можно выделить отношение сигнал/шум, а также искажения сигнала, вызванные межсимвольной интерференцией. В цифровой связи вероятность ошибки зависит от нормированного отношения сигнал/шум, уменьшение которого может быть вызвано снижением мощности сигнала, повышением мощности шума или мощности сигналов, интерферирующих с полезным сигналом.
Цифровые методы передачи данных позволяют достичь любой заданной достоверности передачи информации, однако это происходит за счет снижения скорости либо расширения полосы частот. Высокая пропускная способность систем WiMAX достигается за счет возможности поддержки на больших дальностях высокой символьной скорости вследствие высокой энергетики системы. Символьная скорость характеризует скорость передачи информации на физическом уровне сети и представляет собой скорость передачи последовательности символов, реализуемую модуляцией сигнала. Каждый тип модуляции обеспечивает определенную символьную скорость.
При формировании OFDM-сигнала цифровой поток данных делится на несколько подпотоков, и каждая поднесущая связывается со своим подпотоком данных. Амплитуда и фаза поднесущей вычисляются на основе выбранной схемы модуляции. Согласно стандарту, отдельные поднесущие могут модулироваться с использованием бинарной фазовой манипуляции (BPSK), квадратурной фазовой манипуляции (QPSK) или квадратурной амплитудной манипуляции (QAM) порядка 16 или 64.
Для исследования зависимости вида модуляции от соотношения сигнал/шум в беспроводных сетях WiMAX была использована модель системы передачи данных стандарта IEEE 802.16-2004. Моделирование проводилось с помощью пакета приложений Matlab. Исходными данными для моделирования является соотношение сигнал/шум (Signal/Noise Ratio , dB), которое задается в параметрах блока AWGN Channel, а на выходе получаем значение побитовой ошибки (Bit Error Rate) и Rate ID, который соответствует типу модуляции, определенному в параметрах модели. Данные, полученные в результате моделирования, сведем в таблицу 1.
Таблица 1 – Результаты моделирования
Полученные в результате моделирования данные свидетельствуют о том, что при изменении соотношения сигнал/шум изменяется не только вероятность побитовой ошибки, но и вид модуляции. Выбор текущей рабочей модуляции система WiMAX проводит путем перебора всех возможных типов модуляций, начиная с самой низшей с измерением показателя эффективности сигнала и его сравнением с требуемым уровнем соотношения сигнал/шум для текущей проверяемой модуляции. Наивысшая модуляция, при которой значение показателя эффективности сигнала будет выше значения сигнал/шум, устанавливается системой в качестве рабочей модуляции.
Следовательно, в стандарт заложена адаптивно-кодовая конструкция, которая позволяет подстраивается к характеристикам канала в каждый момент времени. В соответствии со стандартом, в зависимости от отношения сигнал/шум система выбирает метод модуляции, при котором обеспечивается достижение необходимого качества передачи информации и устойчивая работа системы связи WiMAX.
Литература
- Сюваткин В. С., Есипенко В. И., Ковалев И. П., Сухоребров В. Г. WiMAX – технология беспроводной связи: теоретические основы, стандарты, применение/ В.С. Сюваткин, В.И. Есипенко, И.П. Ковалев, В.Г. Сухоребров – СПб.: БХВ – Петербург, 2005. – 368 с.
- Вишневский В.М. Широкополосные беспроводные сети передачи информации/ В.М. Вишневский - М:. Техносфера, 2005.-592 с.