SzPW Lab 6

Laboratorium Systemów z Poszerzonym Widmem
ćw. 6
Realizacja wielodostępu w systemie DS-SS z kanałem Rayleigha
(kanał w górę)
Model systemu
Transmisja „w górę” jest modelowana w sposób odmienny niż „w dół”. Stacje bazowe położone
są w różnych punktach komórki, a zatem korzystają z różnych kanałów, o niezależnych względem
siebie współczynnikach (w idealizowanym przypadku). Przykład transmisji „w górę” sygnałów
pochodzących od dwóch użytkowników zademonstrowano na rys. 1, gdzie di(t) jest sygnałem
informacyjnym i-tego użytkownika, który jest rozpraszany sekwencją rozpraszającą ui(t). Przy opisie
sygnałów i współczynników zaniku c górny indeks wyraża numer stacji ruchomej, natomiast dolny
indeks odnosi się do poszczególnych ścieżek kanału wielodrogowego. Szum biały oznaczony jest
przez w(t).
Stacja
ruchoma
1
c21(t)
T 21
c11(t)
x1(t)=d1(t)u1(t)
w(t)
Stacja
bazowa
c12(t)
Stacja
ruchoma
c22(t)
T 22
2
T 32
2
2
c32(t)
2
x (t) =d (t)u (t)
Rys. 1. Model kanału telekomunikacyjnego dla systemu z wielodostępem kodowym przy transmisji „w górę”
Efekt bliski-daleki
Poziom sygnału na wejściu stacji bazowej jest uzależniony od odległości stacji ruchomej od stacji
bazowej. W przypadku dwudrogowości moc sygnału odebranego spada z czwartą potęgą odległości.
W rzeczywistych sytuacjach spadek mocy ma bardziej złożony przebieg, niekoniecznie monotoniczny.
Sygnały pochodzące od terminali znajdujących się w pobliżu stacji bazowych mają więc na wejściu
stacji bazowej większą moc średnią niż sygnały transmitowane przez stacje położone na granicach
komórek. Na rys. 2. pokazano miękkie decyzje odbiorników RAKE dla transmisji w górę sygnałów od
dwóch stacji ruchomych. Średnia moc sygnału użytkownika 1 wynosi ¼ średniej mocy użytkownika
2. Zwróć uwagę na różną skalę osi pionowej! Można zauważyć, że decyzje dotyczące bitów
transmitowanych przez terminal 2 są „bardziej pewne” (większa wartość bezwzględna metryk).
Wobec powyższego w systemach bezprzewodowych, a w szczególności w systemach z
wielodostępem kodowym, konieczna jest precyzyjna regulacja mocy, która przyczynia się także do
oszczędności baterii przenośnych terminali.
Rys. 2. „Miękkie” decyzje odbiorników RAKE dla poszczególnych użytkowników:
terminal (1) – górny wykres, terminal (2) – dolny wykres
Zad. 61. 3 pkt. Zbudować w środowisku Matlab model systemu DS-SS z wielodostępem
kodowym, transmitującego „w górę” w kanale wielodrogowym z zanikami Rayleigha. Ciągi
informacyjne pochodzące od poszczególnych użytkowników są rozpraszane ciągami Golda o okresie
31. Każdy z terminali transmituje w niezależnym względem innych kanale.Pozostałe parametry
badania przedstawiono w tabeli:
MS 1 >> BS
x5+x2+1,
wielomiany prymitywne rejestrów
stany początkowe generatorów
moce ścieżek kanału transmisyjnego
względne opóźnienia ścieżek
MS 2 >> BS
[0 0 0 0 1],
[0 0 0 0 1]
MS 3 >> BS
MS 4 >> BS
x5+x4+x3+x2+1
[0 0 0 0 1],
[0 1 1 1 0]
[0 0 0 0 1],
[0 0 1 0 0]
[0 0 0 0 1],
[1 0 1 0 1]
[1; 0.5; 0.25]
[0 1 3]
Wyznacz BER=f(SNR) dla użytkownika (1) i użytkownika (2) w przypadku, gdy odbywa się
transmisja 2, 3 i 4 użytkowników. Czy są różnice w wartościach BER dla terminali (1) i (2)? Jeśli tak,
to z czego wynikają?
Zad. 62. 3 pkt. Powtórz zad. 61 przy założeniu, że terminal (2) znajduje się w pobliżu stacji
bazowej, a pozostałe terminale daleko od niej. Sytuację tę można zamodelować mnożąc
transmitowane sygnały x2(t) ze stacji ruchomej 2 przez odpowiedni współczynnik (przyjąć w tym
przypadku 8). Jaki wpływ ma „zwiększenie mocy” sygnału ze stacji ruchomej (2) na detekcję sygnału
ze stacji (1). Przedstaw wnioski.
Zad. 63. 2 pkt. Opisz metodę regulacji mocy w pętli otwartej i podaj przykłady zastosowań.
Jakie dostrzegasz zalety i wady tej metody?