ترجمه فارسی عنوان مقاله

تحلیل نرخ خطای بیت در مخابرات وایمکس در سرعت‌های خودرو با استفاده از مدل محوشوندگی ناکاگامی m

عنوان انگلیسی

Bit Error Rate Analysis in WiMAX Communication at Vehicular Speeds Using Nakagami-m Fading Model

کد مقاله	سال انتشار	تعداد صفحات مقاله انگلیسی
53189	2012	5 صفحه PDF

منبع

Publisher : IEEE (آی تریپل ای)

Journal : Vehicular Technology Conference (VTC Fall), Date of Conference: 3-6 Sept. 2012 Page(s): 1 - 5 ISSN : 1090-3038 E-ISBN : $tmp} Print ISBN: 978-1-4673-1880-8

فهرست مطالب ترجمه فارسی

چکیده

عبارات شاخص

مقدمه

کارهای قبلی

مدل کانال برای محوشوندگی زیر- رایلی

تحلیل نتایج

نتیجه‌گیری

جدول 1:پیش‌نیازهای مشخصات تعیین شده توسط جامع وایمکس برای وایمکس PHY

شکل1. مساله محوشوندگی چندمسیره در مخابرات بیسیم در سرعت‌های خودرو

شکل2. BER در سرعت‌های خودرو برای کانال محوشوندگی ناکاگامی m (5/0 m = )

شکل3. BER در سرعت 100 کیلومتر در ساعت برای مقادیر مختلفی از نسبت سیگنال به نویز

شکل4. BER در سرعت‌های مختلف برای مقادیر گوناگون m.

شکل5. BER برای مقادیر مختلف پارامتر ناکاگامی m.

شکل6. BER قیاسی در سرعت‌های مختلف خودرو بین مدل‌های ناکاگامی m و مدل رایلی.

ترجمه کلمات کلیدی

وایمکس، سرعت‌های خودرو، نرخ خطای بیت، ناکاگامی m -

کلمات کلیدی انگلیسی

WiMAX, vehicular speeds, bit error rate, Nakagami-m.

ترجمه چکیده

تکنولوژی های ارتباطی بیسیم با سرعت های بالا مانند وایمکس ( قابلیت تبادل واستفاده از اطلاعات در سطح جهانی با دسترسی به امواج ماکروویو) روش ارتباطی روزمره ما را منقلب کرده است و فرصت هایی برای کاربردهای نو آورانه بسیار فراهم آورده است . نسخه ی m802.16 wimax نرخ دیتای نزدیک به 1 gpbs برای مخابرات ساکن را به ما می‌دهد و سرعت 350 کیلومتر در ساعت را پشتیبانی میکند. هنگامیکه قابلیت تکنولوژی برای دستیابی به نرخ دیتای بالا در محیط‌های ثابت بالاتر از هر شک و تردیدی است این استاندارد هنوز به طور ثابت برای مخابرات سیار در سرعت های بالا بهینه نشده است . در سرعت های بالا ، تغییرات سریع در محیط‌های اطراف باعث محو شوندگی‌های شدید در گیرنده شده و منجر به کاهش شدید در توان عملیاتی می‌شود و در صورتی که عملیات پیش‌گستری برای مقابله با این مساله اتخاذ نشود، توان عملیاتی به اندازه‌ای نخواهد بود که کاربردهای زیادی را پوشش دهد، به خصوص کاربردهایی که محتوای چندرسانه‌ای دارند. تخمین نرخ خطای بیت (BER) بخش ضروری هر عملیات پیش‌گستر بوده و مطالعات اخیر پیشنهاد می‌کنند که مدل ناکاگامی m مدلسازی خوبی را برای محوشوندگی کانال در مخابرات بیسیم و در سرعت‌های بالای خودرو ارائه می‌دهد. در رابطه با موضوع تخمین نرخ خطای بیت در سرعت‌های بالای خودرو در مخابرات وایمکس و به کمک مدل ناکاگامی m، هیچ گزارشی در متون فنی رویت نمی‌شود. در این مقاله، ما یک مدل تحلیلی را برای تخمین نرخ خطای بیت در وایمکس و در سرعت‌های خود به کمک مدل محوشوندگی ناکاگامی m توسعه و بیان می‌کنیم. مدل توسعه‌یافته به صورت تطبیقی بوده می‌توان از آن در طرح‌های مدیریت منبع و برای مخابرات، ثابت و سیار وایمکس استفاده کرد.

ترجمه مقدمه

وایمکس یک فناوری محبوب نسل بعد بیسیم است که در حال حاضر بیش از 630 میلیون نفر در تقریبا 147 کشور مختلف از آن بهره‌مند هستند. محبوبیت وایمکس به علت ظرفیت بالای توان عملیاتی آن در یک محیط مخابراتی ثابت است. در یک محیط مخابرات سیار در سرعت‌های بالای خودرو، این توان عملیاتی به شدت کاهش می‌یابد و اغلب ارتباطی را فراهم می‌کند که نرخ داده در آن تضمین نشده است. استاندارد نسخه 802.16m وایمکس به این مساله اعتراف کرده و نشان می‌دهد که 802.16m برای سرعت‌های ساکن و پیاده‌روی صفر تا 10 کیلومتر در ساعت کاملا بهینه است [1]. در سرعت‌های بین 10 تا 120 کیلومتر در ساعت، کاربران وایمکس تنزل تدریجی خدمات را تجربه می‌کنند و در سرعت‌های بالای 120 کیلومتر در ساعت، تنها اتصال می‌تواند حفظ شود بدون اینکه نرخ داده تضمین شود. استاندارد وایمکس شامل مدولاسیون تقسیم فرکانس عمود برهم (OFDM) و دسترسی چندگانه تقسیم فرکانس عمود برهم (OFDMA) برای دستیابی به راندمان طیفی و نرخ‌های داده بهتر است. OFDM یک تکنیک قوی است که بر مشکل انتخاب‌پذیری فرکانس کانال غلبه کرده و توان عملیاتی بالاتری نیز فراهم می‌کند. در سیستم‌های OFDM، کل پهنای‌باند به کمک عملیات تبدیل فوریه سریع (FFT) به چندین زیرحامل نقسیم می‌شود که این زیرحامل‌ها نسبت به هم متعامدند. زیرحامل‌ها تقسیم می‌شوند به داده، پایلوت، DC و زیرحامل محافظ. داده، پایلوت و زیرحامل‌های محافظ به ترتیب برای انتقال داده، سمبل‌های پایلوت و اطلاعات محافظ برای محدودکردن تداخلات به کار می‌روند. تکنیک OFDMA مبتنی بر OFDM است؛ که با تقسیم زیرحامل‌ها به زیرمجموعه‌هایی از زیرحامل‌ها این امکان را فراهم می‌کند که چندین کاربرد به یک کانال دسترسی داشته باشند. برای پشتیبانی از سیار بودن ، وایمکس سیار لایه‌های فیزیکی خود را توسعه داده و از تکنیک مقیاس‌پذیر OFDMA (S-OFDMA) بهره می‌برد. با اتخاذ ساختار مقیاس‌پذیر PHY، می‌تواند از پهنای باند‌های گسترده‌ای پشتیبانی کند. مقیاس‌پذیری از طریق تغییر تبدیل فوریه سریع از 128 و مضرب 128 پیاده سازی می‌شود. جدول1 مقدمات به کار رفته برای وایمکس سیار PHY را خلاصه می‌کند. در سرعت‌های بالا، جابجائی دوپلر باعث تداخل بین حامل (ICI) می‌شود و به علت فاصله‌بندی کوچک زیرحامل، احتمال‌های تداخل بین حامل روی تبدیل فوریه سریع بزرگتر، بیشتر از تبدیل فوریه سریع کوچکتر است. بنابراین جامعه وایمکس تبدیل فوریه سریع کوچکتر و مدولاسیون‌ ساده‌تر را برای سرعت‌های بالای خودرو پیشنهاد می‌کند. در یک سناریوی سرعت بالا، حرکت نسبی بین فرستنده‌ها و گیرنده‌ها منجر به تغییر زمانی سریع و جابجائی دوپلر زیادی می‌شود. آثار چندمسیره تغییر یافته که به صورت دینامیکی تجمع یافته‌اند و نویز، نوسان قابل توجه در توان سیگنال دریافت‌شده، در کانال ملاحظه می‌شود. محوشوندگی اینچنینی در متون فنی اغلب با مدل محوشوندگی رایلی مدلسازی می‌شود. مدل محوشوندگی رایلی قبلا خیلی مورد بحث قرار نگرفته بود تا اینکه اخیرا وقتی محققین شروع به تمرکز روی مساله توان عملیاتی در سرعت‌های خودرو کردند مورد توجه قرار گرفت. مدل رایلی با این فرض عمل می‌کند که محوشوندگی منتجه از تعداد زیادی از امواج جزئی غیرهمبسته نشات می‌گیرد که این امواج دارای دامنه‌های با توزیع یکتا بوده و فازهای آنها به صورت یکنواخت در فاصله [0, 2π] توزیع شده‌اند. این فرض در یک محیط مخابرات سیار و در سرعت‌ خودرو بالا بسیار خوشبینانه است و فرض واقعی‌تر این است که تعداد زیادی موج جزئی موجود باشد با دامنه‌هایی که از توزیع‌های غیریکتا پیروی کنند، هرچند به صورت جزئی همبسته باشند [3]، [4]. در یک چنین محیطی، نوسانات سیگنال با کمک توزیع ناکاگامیm بهتر مدل می‌شوند [4]، [3] و در نتیجه، BER تخمینی در مدل ناکاگامیm بهتر از مدل رایلی است. علاوه بر این، با تغییر پارامتر محوشوندگی M، که برای انعکاس شدت محوشوندگی به کار می‌رود، مدل ناکاگامی را می‌توان برای محیط‌های سیار سرعت بالا و محیط‌های ساکن به صورت تطبیقی تبدیل کرد. مقدار پارامتر m < 1 به عنوان محوشوندگی ناکاگامی/زیر-رایلی در نظر گرفته می‌شود و فرایند محوشوندگی به صورت محصول فرایند پیچیده گوسی و یک فرایند بتا جذر مربع در نظر گرفته می‌شود. توزیع رایلی (m = 1) و توزیع Rician (m > 1) به عنوان یک حالت خاص توزیع ناکاگامی در نظر گرفته می‌شوند [4]، [5]. در این مقاله، ما یک روش تحلیلی را برای تخمین BER در سیستم‌های مخابرات وایمکس و با کمک مدل محوشوندگی ناکاگامیm توسعه و ارائه می‌دهیم.

دانلود رایگان 2 صفحه اول مقاله لاتین (PDF)

پیش نمایش مقاله

چکیده انگلیسی

High speed wireless communication technologies such as Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX) have revolutionized the way of our day-to-day communication and opened opportunities for many innovative applications. The 802.6m version of WiMAX offers data rates up to 1 Gbps for fixed communications and supports mobility up to 350 km/h. While WiMAX technology's capacity to deliver high data rates in a fixed environment is beyond any doubt, the standard is not fully optimized yet for mobile communication at high vehicular speeds. At high vehicular speeds, rapid changes in surrounding environments, cause severe fading at the receiver, resulting a drastic fall in throughput and unless any proactive measure is taken to combat this problem, throughput becomes insufficient to support many applications, particularly those with multimedia contents. Bit Error Rate (BER) estimation is an integral part of any proactive measure and recent studies suggest that Nakagami-m model performs better for modeling channel fading in wireless communications at high vehicular speeds. No work has been reported in literature that estimates BER at high vehicular speeds in WiMAX communication using Nakagami-m model. In this paper, we develop and present an analytical model to estimate BER in WiMAX at vehicular speeds using Nakagami-m fading model. The proposed model is adaptive and can be used with resource management schemes designed for fixed, nomadic, and mobile WiMAX communications.