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通信系统分析

Wireless InSite的通信系统分析仪使用射线跟踪信道建模仿真的结果,并应用后期处理计算来预测许多不同的通信指标。  这些包括SINR,吞吐量和容量,误码率以及汇总结果,这些结果可识别每个接收点的最佳性能基站,并提供整个系统的整体覆盖范围。  具有MIMO许可的用户还可以从多种MIMO技术中进行选择,这些MIMO技术可以在执行通信分析之前应用于增强信道或创建多个数据流(见下文)。 

建立通信系统分析

在Wireless InSite中,通信系统是发射器和接收器组的集合。  发射器代表一个基站,而接收器集可以代表一个现场地图网格,用户设备(UE)在个别点,或沿路线的位置。  该系统还可以包括干扰器,通常用于表示来自相邻小区的基站,这些基站不属于正在分析的网络,但可能通过相邻小区的干扰影响其性能。

一旦建立了通信系统,用户可以从三种一般类型的分析中选择一种来评估其性能:

  • 吞吐量和容量

  • 误码率(BER)

  • 噪声与干扰分析

对于拥有MIMO许可证的用户,在开始通信分析之前,需要执行额外的计算来应用MIMO技术。

干扰与噪声分析

任何分析的第一步都是使用通道数据和噪声规范来确定信号的功率、干扰和噪声。  噪声功率由噪声功率密度、信号带宽以及各接收器的噪声图和阈值决定。  干扰是使用从系统内的基站以及任何干扰者(定义系统外的相邻基站)接收的功率来确定的。  分析仪通过这些输入确定各种数量,如在所研究的每个接收点处的总噪声、信号噪声比(SNR)、信干噪比(SINR)和其他一些相关的数量。  还收集了汇总数据,例如确定每个点的最佳信噪比以及实现该信噪比的基站。

吞吐量

Wireless InSite可以通过带宽和信噪比来预测信道的吞吐量和容量(理论上的最大数据速率)。  它支持多种不同的无线接入方式,包括:

  • LTE

  • WiMax

  • 802.11n, ac

  • 用户定义表

用户定义表可用于定义其他访问方法,或自定义调制和编码方案的选择,作为信噪比的函数(通常是特定于供应商的关系)。  

针对3种不同LTE带宽的Wireless InSite吞吐量计算。 通过场景路线(红线)显示了覆盖范围中有缩小区域吞吐量减少的额外细节

选择Wireless InSite接入方式后,用户从运营商允许的带宽中进行选择,分析仪根据文献数据、通信标准规范和通信分析中各通道的信噪比计算出吞吐量。

误码率

Wireless InSite提供三种误码率分析方法: 

  • AWGN:假设加性高斯白噪声(AWGN)信道

  • 理论衰落:假设Rayleigh或Rician衰落信道

  • 半解析式:通过对信道复合脉冲响应的分析确定

误码率的计算很大程度上取决于调制和编码方案的选择(如正交调幅调制或QAM)以及字母表的大小(如64)。  它也依赖于信噪比、带宽、和一些从复杂的脉冲响应中导出的关于信道特征的额外细节及方法。 

4-QAM(左)和256-QAM(右)误码率的比较表明,采用高阶调制时,误码率在覆盖区域的比例较大。

MIMO波束形成、空间复用和分集

当用户拥有MIMO许可证时,可以为通信系统中的任何MIMO基站或UE提供许多MIMO技术选项。  对于系统中有MIMO天线的基站,用户可以选择以下选项之一:

  • 使用MRT的自适应波束形成

  • 预编码表(支持波束形成或分集技术)

  • 没有波束形成/预编码

  • 使用奇异值分解(SVD)的空间复用

对于带有MIMO天线的接收器(UEs),用户可以从以下选项中进行选择:

  • 选择组合(SC)

  • 等增益组合(EGC)

  • 最大比率组合(MRC)

  • 使用奇异值分解(SVD)的空间复用

每个选项都利用了每个点对点链路的发射器和接收器上MIMO天线的空间多样性,并试图在链路的两端进行协调,在每一端或SVD情况下,使用指定的技术来提高性能。  结果一般会通过波束形成或分集增加信噪比,或者通过空间复用提供多个并行数据流。  吞吐量和误码率计算将应用于每个点对点链路的每个结果数据流,以确定结果。  有关更多信息,请参阅 Wireless InSite中的MIMO波束形成, 多路复用和分集