在行動無線通訊系統中,訊號在傳遞過程中會因環境地形的變化和 接收端的移動,使得傳送端和接收端之間因為外在的因素發生反射、繞 射、散射的現象,因此無法有一個直接路徑(line of sight, LOS)存在,現實 環境中訊號在傳遞過程中大多是以無直接路徑(Non-line of sight,NLOS)多 個路徑傳輸到達接收端,形成了多重路徑傳輸。反射訊號在經由多個不 同路徑到達接收端後互相彼此干擾,產生了建設性與破壞性的加成效 果,使得接收訊號的振幅和相位產生變化,因而造成訊號強度衰減,稱 為多重路徑衰落(multipath fading),而這些衰減效應造成了信號失真,使 得接收端信號位元錯誤率(Bit Error Rate)提高。
參考文獻中,S.M.Alamouti[1]運用時空區塊編碼(Space-Time Block Coding,STBC),在Rayleigh fading通道環境下,系統在SISO、SIMO、MISO 及MIMO等四種不同通訊系統架構下,運用BPSK調變技術,分析接收端 接收訊號位元錯誤機率。由文獻[1]模擬結果得知,若系統希望位元錯誤 機率為1×10-5,在MIMO通訊系統架構下,系統SNR約需13 dB;在MISO 通訊系統架構下,系統SNR約需25 dB;在SIMO通訊系統架構下,系統 SNR約需21 dB;在SISO通訊系統架構下,系統SNR約需43 dB,由文獻 結果得知運用MIMO通訊系統架構相較於傳統的SISO通訊系統架構,可
知倘若運用MIMO通訊系統架構相較於傳統的SISO通訊系統架構,可以 架構,可利用卡方分佈與自由度的關係描述Rayleigh fading 通道特性。
另外,在文獻中[6],使用時空區塊編碼(Space-Time Block Coding,STBC),
在時變多重路徑通道環境下,系統架構運用MISO通訊系統架構,運用調 特性的系統參數分別為平均值超越延遲(mean excess delay) 、均方根值 延遲擴散(rms delay spread)
、同調頻寬(coherence bandwidth)BC等用來 評估無線傳輸通道特性。H.Suzuki[7],描述在舊金山、奧克蘭、柏克萊等都會地區室外環境 下,在時變多重路徑通道環境中;且考慮到時間延遲擴散參數,在依據 不同都會地區下改變時間延遲擴散參數由150~4150(ns),而且在多重路徑 衰落通道中各個路徑皆假設為Rayleigh分佈,改變時間延遲擴散對於在各
個不同都會地區室外環境下,模擬分析接收端接收訊號錯誤機率的計
SIMO、MISO及MIMO四種通訊系統架構,參考WiMAX系統中所運用到 的BPSK、QPSK、16QAM與64QAM等調變技術[11],探討MIMO通訊系 統架構相較於傳統的SISO通訊系統架構下錯誤機率、通道頻譜效率、分 集增益等。通道環境部分參考John Proakis Channel Model[12]提出的無線 通道模型及歐洲無線通訊研究組織(European co-operation in mobile radio research)所發表的COST259 Channel Model[13]無線通道模型,其中通道描 述如下,在本文中僅考慮3-taps multipath John Proakis無線通道模型,另 外定義每一條路徑的平均功率;不同路徑會隨著時間延遲的不同而有不 同程度的衰減,其衰減程度的多寡可稱為(Power Delay Profile,PDP),3-taps multipath John Proakis通道 (PDP)如圖2-11所示,其中時間延遲假設為 0.179μs [11];而且在3條多重路徑中通道皆假設為Rayleigh fading 情 況。另外,在描述13-taps multipath COST259 無線通道模型時,僅考慮標 準都市地區環境情況如表格2-2所示,同樣定義每一條路徑的平均功率;
不同路徑會隨著延遲時間的不同而有不同程度的衰減,其衰減程度的多 寡可稱為(PDP)如圖2-10所示,其中時間延遲假設為0.179μs [11];而且 在13條多重路徑中通道皆假設為Rayleigh fading 情況。由於時間延遲的 改變將使得無線通道產生變化,因此為了配合模擬的需求,必須將時間
16QAM與64QAM等四種調變技術;通道為3-taps multipath John Proakis 與13-taps multipath COST259兩種不同通道環境,模擬分析接收端接收訊 號位元錯誤機率、通道頻譜效率、分集增益等;第五章為結論與未來展 望。