E-book details

Zastosowania techniki MIMO w optycznych systemach transmisji krótkiego zasięgu

Zastosowania techniki MIMO w optycznych systemach transmisji krótkiego zasięgu

Marcin Kowalczyk

Ebook

Nieustanny rozwój usług internetowych, a także postępujące zmiany organizacji życia społecznego wiążące się z przenoszeniem wielu form aktywności do sieci sprawiają, że już dziś wskazuje się, że systemy te mogą mieć duże problemy z wydajnością w najbliższych latach. Niestety, możliwości ich dalszego rozwoju są problematyczne. Wynika to m.in. z ograniczenia w dostępności pasma, które wykorzystują. W związku z tym poszukuje się również rozwiązań alternatywnych. W opracowaniu omówiono zagadnienia związane z optyczną bezprzewodową i przewodową transmisją MIMO krótkiego zasięgu oraz rozwiązanie hybrydowe – systemy transmisji RoF.
 
Opis techniki MIMO rozpoczęto od jej źródeł, a mianowicie od prześledzenia jej historii i aktualnego statusu w odniesieniu do systemów transmisji radiowej, co pozwala lepiej zrozumieć jej istotę i możliwości.

SPIS TREŚCI

Wykaz skrótów i oznaczeń 9

1. Wstęp 13

1.1. MIMO w transmisji radiowej 14

1.2. MIMO w transmisji optycznej 16

1.3. Twierdzenie Telatar’a 20

1.4. Cel i struktura pracy 22

2. Systemy transmisji MIMO – teoria 23

2.1. Implikacje wykorzystania wielu nadajników/odbiorników 25

2.1.1. Zysk dywersyfikacji 26

2.1.2. Zysk multipleksacji 27

2.2. Model systemu transmisji MIMO 28

2.2.1. Systemy MIMO wąsko i szerokopasmowe 32

2.2.2. Uwarunkowanie numeryczne macierzy kanałowej 33

2.3. Pojemność informacyjna systemu MIMO 35

2.3.1. Efektywność widmowa kanału 40

2.4. Odbiór sygnałów w systemie MIMO 44

2.4.1. Metody odbioru 45

2.4.2. Odbiór w systemach optycznych 49

2.5. Podsumowanie 50

3. Optyczna bezprzewodowa transmisja MIMO krótkiego zasięgu 51

3.1. Systemy transmisji FSO-MIMO 52

3.2. Bezprzewodowa transmisja VLC 52

3.3. Systemy transmisji VLC a technika MIMO 54

3.3.1. Niezależność kanałów MIMO a redukcja SNR w odbiorniku 56

3.3.2. Optyczne systemy MIMO-VLC krótkiego zasięgu – klasyfikacja 58

3.3.3 System transmisji MIMO-VLC – model numeryczny 59

3.3.4. Wyniki analizy numerycznej oraz ich dyskusja 63

3.4. Transmisja MIMO SVD-VLC 67

3.5. Transmisja MIMO-OCC 67

3.6. Rozwiązania autorskie 71

3.6.1. 2-kanałowy system MIMO-VLC LED-LED 71

3.6.2. 2-kanałowy system OCC-MIMO 81

3.7. Podsumowanie 85

4. Optyczna transmisja przewodowa MIMO krótkiego zasięgu 88

4.1. Zastosowania techniki MIMO w optycznych systemach transmisji przewodowej 88

4.2. Transmisja MIMO w światłowodach wielomodowych 89

4.3. Transmisja niekoherentna MIMO po światłowodzie MM – analiza 97

4.3.1. Światłowód wielomodowy i jego charakterystyka 97

4.3.2. Transmisji niekoherentna MIMO w paśmie podstawowym MMF – analiza 105

4.3.3. Transmisja MIMO poza pasmem podstawowym MMF – analiza 117

4.4. Rozwiązania autorskie 126

4.4.1. 2-kanałowy system MGDM-MIMO 127

4.4.2. 2-kanałowy system RSC-MIMO 130

4.4.3. Sprzęgacze optyczne i ich wpływ na efektywność widmową transmisji MIMO 138

4.5. Podsumowanie 143

5. Systemy RoF – rozwiązanie hybrydowe 145

5.1. Systemy transmisji RoF 146

5.1.1. Transmisja MIMO w sieciach RoF 148

5.2. System autorski 149

5.2.1. Badania 152

5.3. Szum zdudniania OBI – analiza 159

5.4. Podsumowanie 162

6. Podsumowanie i wnioski 163

Bibliografia 166

Streszczenia 178

  • Title: Zastosowania techniki MIMO w optycznych systemach transmisji krótkiego zasięgu
  • Author: Marcin Kowalczyk
  • ISBN: 978-83-781-4975-0, 9788378149750
  • Date of issue: 2020-09-08
  • Format: Ebook
  • Item ID: e_1qxd
  • Publisher: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej