طراحی و تحلیل ظرفیت کانال های چند- ورودی چند- خروجی مرتبه ی بالای دید مستقیم در شبکه های حسگر ترابری

Abstract

این مقاله روشی برای طراحی بهینه ی یک سیستم چند- ورودی چند- خروجی (MIMO) که برای مخابره ی داده بین خودرو و ایستگاه کنار جاده ای در یک شبکه ی حسگر ترابری به کار می رود، را معرفی می نماید، تحت شرایطی که یک مولفه ی دید مستقیم (LoS) بین فرستنده و گیرنده وجود داشته باشد. معیار بهینه سازی، مرتبه ی ماتریس کانال و به تبع آن، ظرفیت شنون خواهد بود. نشان می دهیم که با انتخاب مناسب مکان آنتن ها در یک آرایه ی یکنواخت خطی، می توان ظرفیت را در نقاط زیادی از مسیر حرکت خودرو، بیشینه نمود. خواهیم دید که مدل ارائه شده در اینجا، جامع تر از مدل های قبلی است و این امکان را فراهم می آورد که ظرفیت را تحت هر نوع مسیر دلخواهی که برای حرکت خودرو در نظر گرفته می شود، بررسی کرد. ماتریس LoS حاصل، در کانالی با مدل محو شوندگی رایسی به کار برده می شود و عملکرد سیستم بر مبنای معیار های ظرفیت Ergodic و ظرفیت Outage ارزیابی می گردد. نتایج بدست آمده نشان می دهد که به کمک این طراحی بهینه، در بیشتر زمان ها ظرفیت در حالت وجود LoS نسبت به ظرفیت کانال رایلی بیشتر است.