Επισκόπηση συνεργατικών δικτύων με αναμεταδότες

Abstract

Η παρούσα ανάλυση των συνεργατικών δικτύων εστιάζει στη δομή και λειτουργία των πρωτοκόλλων προώθησης , ενίσχυσης και αποκωδικοποίησης σε διαύλους που υπόκεινται σε διάλειψη κατά Rayleigh. Τα φαινόμενα των πολλαπλών διαδρομών που λαμβάνουν χώρα σε ένα τέτοιο περιβάλλον δύναται να αντιμετωπισθούν με αποτελεσματικό τρόπο είτε εφαρμόζοντας διαφορισμό μέγιστου λόγου είτε με τη χρήση δέκτη RAKE , ο οποίος καθορίζει την τάξη του διαφορισμού μέσω του αριθμού των κλάδων που διαθέτει. Η χρησιμότητα του διαφορισμού μέγιστου λόγου γίνεται ορατή στον υπολογισμό κατάλληλου πολλαπλασιαστικού παράγοντα για την κάθε αφικνούμενη συνιστώσα σήματος, στον τελικό δέκτη, με συνέπεια τη βέλτιστη εκμετάλλευση της πληροφορίας που εμπεριέχεται στο σύνολο των λαμβανόμενων συνιστωσών. Η εφαρμογή του μέγιστου λόγου βρίσκει έδαφος στα πολυαλματικά συστήματα, με την επικοινωνία να διεκπεραιώνεται σε δύο χρονικά στάδια-φάσεις που δύναται να είναι περισσότερα με την αύξηση του αριθμού των ενδιάμεσων κόμβων. Βέβαια πρέπει ν’ αναλογισθεί κανείς την κατανομή των κόμβων στο χώρο αλλά και το μοντέλο των αλμάτων που καθορίζεται είτε ως ταυτόχρονα άλματα από και προς τους ενδιάμεσους κόμβους είτε ως διαδοχικά μοναδικά άλματα μεταξύ των κόμβων. Παράλληλα επεξηγείται η επίδοση του πρωτοκόλλου ενίσχυσης και προώθησης με ένα και τρεις ενδιάμεσους κόμβους με κριτήριο το ρυθμό εμφάνισης σφαλμάτων συμβόλων. Συνάμα εξάγονται γραφικές παραστάσεις του ρυθμού σφάλματος συμβόλου (Symbol Error Rate – SER) και του λόγου ισχύος σήματος προς ισχύ θορύβου (Signal to Noise Ratio – SNR) για διάφορες τιμές διακύμανσης θορύβου, ισχύος εκπομπής και τάξεων διαμόρφωσης. Οι σχηματικές απεικονίσεις βασίζονται στις ακριβείς ισότητες ρυθμού σφάλματος συμβόλου. Μείζονος σημασίας αποτελεί η κατανομή της ισχύος μεταξύ των κόμβων βάσει ενός άνω ορίου διαθέσιμης ισχύος εκπομπής για το συνολικά υλοποιούμενο σύστημα. Κριτήριο στην προσπάθεια αυτή αποτελεί η προσέγγιση του ρυθμού εμφάνισης σφαλμάτων για συγκεκριμένου τύπου διαμορφώσεις που είναι η M-QAM και M-PSK. Η κρισιμότητα των πολυαλματικών δικτύων είναι εμφανής στα κυψελωτά συστήματα τέταρτης και πλέον γενιάς (LTE Advanced) όπου προσφέρεται υψηλότερος ρυθμός μετάδοσης για δεδομένο ρυθμό σφαλμάτων αλλά και μεγαλύτερη κάλυψη με χρήση μικρότερη ισχύος σε σχέση με την τοποθέτηση σταθμών βάσης.