Исследование широкополосного спутникового канала мобильной связи MIMO с двойной ортогональной поляризацией на основе LMS модели c четырьмя состояниями

Автор(и)

  • Куигфенг Джинг журнал "Известия вузов. Радиоэлектроника", Китай
  • Гуан Джинхин Нанкинский университет аэронавтики и астронавтики, Китай

DOI:

https://doi.org/10.20535/S002134701512002X

Ключові слова:

наземный подвижный спутниковый канал, множественный вход и множественный выход, DPA, антенна с двойной ортогональной поляризацией, модель канала, цепь Маркова, LMS, MIMO

Анотація

В статье предложена статистическая модель широкополосного наземного подвижного спутникового LMS (land mobile satellite) канала MIMO. Особенность моделирования этого канала состоит в присущих ему широкополосных характеристиках и структуре DPA (dual-orthogonal polarized antenna). На основе моделей Лу (Loo) и Фонтана (Fontan) осуществлен анализ модели с четырьмя состояниями широкополосного LMS канала путем совместного использования цепи Маркова и свойств широкополосного канала, включая многопутевую чрезмерную задержку и характеристики временной корреляции. В статье исследовано влияние DPA на моделирование канала, включая кросс-поляризационную селекцию XPD (cross polarization discrimination) и кросс-поляризационную связь XPC (cross polarization coupling). С помощью детального анализа модели c четырьмя состояниями широкополосного LMS канала и влияния DPA на моделирование указанного выше канала построена модель типичного широкополосного спутникового канала мобильной связи MIMO с двойной ортогональной поляризацией. Придерживаясь необходимых шагов моделирования создан временной ряд канала для облегчения дальнейшего анализа рабочих характеристик системы и оценки новых технологий.

Посилання

Statistical modeling of dual-polarized MIMO land mobile satellite channels / K. P. Liolis, J. Gomez-Vilardebo, E. Casini, A. I. Perez-Neira // IEEE Trans. Commun. — Nov. 2010. — Vol. 58, No. 11. — P. 3077–3083. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/TCOMM.2010.091710.090507.

Outdoor MIMO wireless channels: models and performance prediction / D. Gesbert, H. Bolcskei, D. A. Gore, A. J. Paulraj // IEEE Trans. Commun. — Dec. 2002. — Vol. 50, No. 12. — P. 1926–1934. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/TCOMM.2002.806555.

MIMO over satellite: A review / P. Arapoglou, K. Liolis, M. Bertinelli, A. Panagopoulos, P. Cottis, R. De Gaudenzi // IEEE Commun. Surveys Tutorials. — 2011. — Vol. 13, No. 1. — P. 27–51. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/SURV.2011.033110.00072.

Wallace J. W. Mutual coupling in MIMO wireless systems: a rigorous network theory analysis / J. W. Wallace, M. A. Jensen // IEEE Trans. Wireless Commun. — Jul. 2004. — Vol. 3, No. 4. — P. 1317–1325. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/TWC.2004.830854.

Eiceg V. Dual-polarization versus single-polarization MIMO channel measurement results and modeling / V. Eiceg, H. Sampath, S. Catreux-Erceg // IEEE Trans. Wireless Commun. — Jan. 2006. — Vol. 5, No. 1. — P. 28–33. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/TWC.2006.1576522.

Dual-polarized wireless communications: from propagation models to system performance evaluation / C. Oestges, B. Clerckx, M. Guillaud, M. Debbah // IEEE Trans. Wireless Commun. — Oct. 2008. — Vol. 7, No. 10. — P. 4019–4031. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/T-WC.2008.070540.

Satellite communications: research trends and open issues / A. Vanelli-Coralli, G. E. Corazza, G. K. Karagiannidis, P. T. Mathiopoulos, D. S. Michalopoulos, C. Mosquera, S. Papaharalabos, S. Scalise // Satellite and Space Communications : Int. Workshop IWSSC’07, 13–14 Sept. 2007, Salzburg : proc. — IEEE, 2007. — P. 71–75. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/IWSSC.2007.4409393.

Cooperative MIMO channel modeling and multi-link spatial correlation properties / Xiang Cheng, Cheng-Xiang Wang, Haiming Wang, Xiqi Gao, Xiao-Hu You, Dongfeng Yuan, Bo Ai, Qiang Huo, Ling-Yang Song, Bing-Li Jiao // IEEE J. Sel. Areas Commun. — Feb. 2012. — Vol. 30, No. 2. — P. 388–396. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/JSAC.2012.120218.

Frigyes I. Polarization-time coding in satellite links / Istvan Frigyes, Peter Horvath // Satellite Space Commun. Newsletter. — May 2005. — Vol. 15, No. 2. — P. 6–8.

To MIMO or not to MIMO in mobile satellite broadcasting systems / P. Arapoglou, P. Burzigotti, M. Bertinelli, A. Bolea Alamanac, R. De Gaudenzi // IEEE Trans. Wireless Commun. — Sept. 2011. — Vol. 10, No. 9. — P. 2807–2811. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/TWC.2011.071411.101599.

Sellathurai M. Space-time coding in mobile satellite communications using dual-polarized channels / M. Sellathurai, P. Guinand, J. Lodge // IEEE Trans. Vehicular Technol. — Jan. 2006. — Vol. 55, No. 1. — P. 188–199. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/TVT.2005.861195.

King P. R. Low elevation wideband land mobile satellite MIMO channel characteristics / P. R. King, S. Stavrou // IEEE Trans. Wireless Commun. — Jul. 2007. — Vol. 6, No. 7. — P. 2712–2720. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/TWC.2007.051018.

Land mobile satellite dual polarized MIMO channel along roadside trees: Modeling and performance evaluation / M. Cheffena, F. P. Fontan, F. Lacoste, E. Corbel, H. Mametsa // Antennas and Propagation : 5th Eur. Conf. EUCAP, 11–15 Apr. 2011, Rome : proc. — IEEE, 2011. — P. 3553–3558. — URL : http://ieeexplore.ieee.org/xpl/articleDetails.jsp?arnumber=5782335.

Statistical modeling of the LMS channel / F. P. Fontan, M. Vazquez-Castro, C. E. Cabado, J. P. Garcia, E. Kubista // IEEE Trans. Vehicular Technol. — Nov. 2001. — Vol. 50, No. 6. — P. 1549–1567. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/25.966585.

Loo C. A statistical model for a land mobile satellite link / C. Loo // IEEE Trans. Vehicular Technol. — Aug. 1985. — Vol. 34, No. 3. — P. 122–127. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/T-VT.1985.24048.

Molisch A. F. Wireless Communications / A. F. Molisch. — 2nd ed. — New York : Wiley, 2011.

Gudmundson M. Correlation model for shadow fading in mobile radio systems / M. Gudmundson // Electron. Lett. — Nov. 1991. — Vol. 27, No. 23. — P. 2145–2146. — DOI : http://dx.doi.org/10.1049/el:19911328.

Versatile two-state land mobile satellite channel model with first application to DVB-SH analysis / R. Prieto-Cerdeira, F. Perez-Fontan, P. Burzigotti, A. Bolea-Alamanac, I. Sanchez-Lago // Int. J. Satellite Commun. Networking. — Dec. 2010. — Vol. 28, No. 5–6. — P. 291–315. — DOI : http://dx.doi.org/10.1002/sat.964.

##submission.downloads##

Опубліковано

2015-12-26

Як цитувати

Джинг, К., & Джинхин, Г. (2015). Исследование широкополосного спутникового канала мобильной связи MIMO с двойной ортогональной поляризацией на основе LMS модели c четырьмя состояниями. Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка, 58(12), 31–52. https://doi.org/10.20535/S002134701512002X

Номер

Том 58 № 12 (2015)

Розділ

Оригінальні статті

Ліцензія

Авторське право (c) 2015 Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника

Издатель журнала Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника (сокр. "Известия вузов. Радиоэлектроника"), Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт", учитывает, что доступ автора к его статье является важным как для самого автора, так и для спонсоров его исследований. Мы представлены в базе издателей SHERPA/RoMEO как зеленый издатель (green publisher), что позволяет автору выполнять самоархивирование своей статьи. Однако важно, чтобы каждая из сторон четко понимала свои права. Просьба более детально ознакомиться с Политикой самоархивирования нашего журнала.

Политика оплаченного открытого доступа POA (paid open access), принятая в журнале, позволяет автору выполнить все необходимые требования по открытому доступу к своей статье, которые выдвигаются институтом, правительством или фондом при выделении финансирования. Просьба более детально ознакомиться с политикой оплаченного открытого доступа нашего журнала (см. отдельно).

Варианты доступа к статье:

1. Статья в открытом доступе POA (paid open access)

В этом случае права автора определяются лицензией CC BY (Creative Commons Attribution).

2. Статья с последующим доступом по подписке

В этом случае права автора определяются авторским договором, приведенным далее.

  • Автор (каждый соавтор) уступает Издателю журнала «Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника» НТУУ «КПИ» на срок действия авторского права эксклюзивные права на материалы статьи, в том числе право на публикацию данной статьи издательством Аллертон Пресс, США (Allerton Press) на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems». Передача авторского права охватывает исключительное право на воспроизведение и распространение статьи, включая оттиски, переводы, фото воспроизведения, микроформы, электронные формы (он- и оффлайн), или любые иные подобные формы воспроизведения, а также право издателя на сублицензирование третьим лицам по своему усмотрению без дополнительных консультаций с автором. При этом журнал придерживается Политики конфиденциальности.
  • Передача прав включает право на обработку формы представления материалов с помощью компьютерных программам и систем (баз данных) для их использования и воспроизводства, публикации и распространения в электронном формате и внедрения в системы поиска (базы данных).
  • Воспроизведение, размещение, передача или иное распространение или использование материалов, содержащихся в статье должно сопровождаться ссылкой на Журнал и упоминанием Издателя, а именно: название статьи, имя автора (соавторов), название журнала, номер тома, номер выпуска, копирайт авторов и издателя "© Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт"; © автор(ы)".
  • Автор (каждый соавтор) материалов сохраняет все права собственника материалов, включая патентные права на любые процессы, способы или методы и др., а также права на товарные знаки.
  • Издатель разрешает автору (каждому соавтору) материалов следующее:
  1. Право пользоваться печатными или электронными вариантами материалов статьи в форме и содержании, принятыми Издателем для публикации в Журнале. Подробнее см. политики Оплаченного открытого доступа, подписки и самоархивирования.
  2. Право бесплатно копировать или передавать коллегам копию напечатанной статьи целиком или частично для их личного или профессионального использования, для продвижения академических или научных исследований или для учебного процесса или других информационных целей, не связанных с коммерческими целями.
  3. Право использовать материалы из опубликованной статьи в написанной автором (соавторами) книге, монографии, учебнике, учебном пособии и других научных и научно-популярных изданиях.
  4. Право использовать отдельные рисунки или таблицы и отрывки текста из материалов в собственных целях обучения или для включения их в другую работу, которая печатается (в печатном или электронном формате) третьей стороной, или для представления в электронном формате во внутренние компьютерные сети или на внешние сайты автора (соавторов).
  • Автор (соавторы) соглашаются, что каждая копия материалов или любая ее часть, распространенная или размещенная ими в печатном или электронном формате, будет содержать указание на авторское право, предусмотренное в Журнале и полную ссылку на Журнал Издателя.
  • Автор (соавторы) гарантирует, что материалы являются оригинальной работой и представлены впервые на рассмотрение только в этом Журнале и ранее не публиковались. Если материалы написаны совместно с соавторами, автор гарантирует, что проинформировал их относительно условий публикации материалов и получил их подписи или письменное разрешение подписываться от их имени.
  • Если в материалы включаются отрывки из работ или имеются указания на работы, которые охраняются авторским правом и принадлежат третьей стороне, то автору необходимо получить разрешение владельца авторских прав на использование таких материалов в первом случае и сделать ссылку на первоисточник во втором.
  • Автор гарантирует, что материалы не содержат клеветнических высказываний и не посягают на права (включая без ограничений авторское право, права на патент или торговую марку) других лиц и не содержат материалы или инструкции, которые могут причинить вред или ущерб третьим лицам. Автор (каждый соавтор) гарантирует, что их публикация не приведет к разглашению секретных или конфиденциальных сведений (включая государственную тайну). Подтверждением этого является Экспертное заключение (см. перечень документов в Правила для авторов).
  • Издатель обязуется опубликовать материалы в случае получения статьей положительного решения редколлегии о публикации на основании внешнего рецензирования (см. Политика рецензирования).
  • В случае публикации статьи на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems» (Издатель: Аллертон Пресс, США, распространитель Springer) автору (соавторам) выплачивается гонорар после выхода последнего номера журнала года, в котором опубликована данная статья.
  • Документ Согласие на публикацию, который подают русскоязычные авторы при подаче статьи в редакцию, является краткой формой данного договора, в котором изложены все ключевые моменты настоящего договора и наличие которого подтверждает согласие автора (соавторов) с ним. Аналогичным документом для англоязычных авторов является Copyright Transfer Agreement (CTA), предоставляемый издательством Allerton Press.
  • Настоящий Договор вступает в силу в момент принятия статьи к публикации. Если материалы не принимаются к публикации или до публикации в журнале автор (авторы) отозвал работу, настоящий Договор не приобретает (теряет) силу.