I bob Antenna qurilmalari texnikasi yaratilishi va nazariyasining rivojlanish bosqichlari

2. MIMO texnologiyasining matematik modeli.
MIMO kanalining modeli qo’yidagicha:
MIMO texnologiyasida interferensiya hodisasi asosiy rol o’ynaydi. Interferensiya bu muhitda tarqalayotgan bir necha to’lqinlarning amplitudasi bir xil tushib, bir-birini ko’chaytirishi va susaytirish hodisasi. Interfrensiya hodisasini qo’yidagicha tasavvur qilishimiz mumkin.
MIMO tizimining N uzatuvchi va M qabul qiluvchi antenna (element)larini ko’rib chiqamiz. Bu erda m-uzatuvchi element va n-qabul qiluvchi element h_mn kompleks kanal koeffesienti bilan tavsiflanadi. Bu koeffesient NxM o’lchamdagi H matrisa keltirib chiqaradi. Signalning ko’p nurlanib tarqalish xususiyatiga binoan vaqt mobaynida qiymatlar o’zgarib turadi. [21]
Qabulda signal qo’yidagicha yozilad:

MIMO tizimining qabulida signalni qayta ishlash. MIMO tizimining qabulida signalni qayta ishlash algoritmini qo’yidagilarga bo’lishimiz mumkin:

- maksimal xaqiqatga o’xshashlik algoritm usuli (ML, Maximum Likelihood); - minimal o’rtakvadratli og’ish algoritm usuli;
- nolga jadallashtirilgan algoritm usuli (zero forcing, ZF)
Undan tashqari signallarni kodlash/dekodlashda ortogonal va noortogonal usullari qo’llaniladi.
Minimal o’rtakvadratli og’ish algoritm usuli qabul qilingan signalni dekodlashda qo’yidagi formuladan foydalanadi:
Nolga jadallashtirilgan algoritm usuli qabul qilingan signalni dekodlashda qo’yidagi formuladan foydalanadi:
Maksimal xaqiqatga o’xshashlik algoritm usulida usuli qabul qilingan signalni dekodlash 2 etapdan iborat:
1-etap, “yumshoq” dekodlash, qabul qilingan simvolni lardan biriga aylantirish. Bu erda, .
K- manipuliyasiya karraligi (kratnost).
2-etap, “qattiq” dekodlash, minimal Xemming masofasini aniqlab, oxirgi qarorni chiqarish.[6]
3. MIMO texnologiyasining ishlash prinsiplari va imkoniyatlari.
MIMO texnologiyasining ishlash prinsipini tushunish uchun radio to’lqinlarning tarqalish xususiyatini ko’rib chiqishimiz shart. 100 MGs dan yuqori chastota diapazonida yotuvchi radio to’lqinlar o’zlarini yorug’lik nurlariday tutishadi. Radio to’lqinlar muhitda tarqalayotganda, oldilaridan to’siq chiqib qolsa, to’siqning materialiga bog’liq holda, bir qismi yutiladi, bir qismi orasidan teshib o’tadi va yana bir qismi esa aks etadi (qaytadi).
Qaytgan va teshib o’tgan radioto’lqinlar o’zining tarqalish muhitida yo’nalishini o’zgartiradi. Signallarning o’zlari esa yana boshqa bir necha radio to’lqinlarga bo’linib ketadi.
Har xil to’siqlarga uchrab tarqalayotgan bir nechta radio to’lqinlarning ayrimlarigina qabul qiluvchi qurilmagacha etib kelishadi. Turli muxitdan va turli masofalarni bosib o’tgan signallar o’zlarining turli xildagi ushlanib qolish vaqtlariga egadir.
Shaharlarda binolar zich joylashgani uchun abonent stansiyasi (MS) va bazaviy stansiya (BTS) bir-birini doim ham to’g’ridan-to’g’ri ko’ravermaydi. Bunday hollarda esa, aloqani hosil qilish uchun signallarni etib kelishi to’lqinlarning to’siqlardan akslanib etib kelishi hisobiga amalga oshiriladi. Bu esa yuqorida aytib o’tganimizdek, ko’p marta akslanish natijasida, boshlang’ich signalni butunligicha qabul qilishimiz qiyin kechadi va albatta kechikib keladi. Bundan tashqari abonent stansiya (MS) lari joyini o’zgartirib turishi esa bu jarayonni yanada qiyinlashtiradi. Shuning uchun simsiz aloqa vositalaridagi asosiy muammo bu – signallarning ko’p nurli bo’lib tarqalishidir.
Signallarning ko’p nurli bo’lib tarqalishini biz muammo deyapmiz, xaqiqatda xam shundaymi? Bunga hozir aniqlik kiritib olamiz.
Signallarning ko’p nurli bo’lib tarqalishini oldini olishning asosiy usullaridan biri, bu - Receive Diversity, ya’ni tarqalma qabul. Bunda signalni qabul qilish uchun, bir-biridan ma’lum uzoqlikda joylashgan bir nechta antennalardan foydalaniladi. Demak, qabul qiluvchi bir emas bir nechta boshlang’ich signalning nusxalarini qabul qiladi. Yoki antennalarning biri qabul qila olmasa, ikkinchisida qabul qilish imkoni bo’lishi mumkin. Undan tashqari birinchi antennaga qarama- qarshi fazada kelgan signal, ikkinchi antennaga sinfaz holda kelishi mumkin. Bu texnologiyani Single Input Multiple Output (SIMO) deyishimiz mumkin.