Εμφάνιση απλής εγγραφής

dc.contributor.authorΜιχαηλίδης, Εμμανουήλ Θ.
dc.date.accessioned2011-06-24T06:38:27Z
dc.date.available2011-06-24T06:38:27Z
dc.date.issued2011-06-24T06:38:27Z
dc.identifier.urihttps://dione.lib.unipi.gr/xmlui/handle/unipi/4068
dc.description.abstractΗ παρούσα διδακτορική διατριβή πραγματεύεται την ανάπτυξη και αξιολόγηση μοντέλων διαύλου τεχνολογίας ΜΙΜΟ για ευρυζωνικά ασύρματα συστήματα επικοινωνιών βασισμένα σε HAPs. Συγκεκριμένα, αναπτύσσονται καινοτόμα θεωρητικά γεωμετρικά μοντέλα τριών ‐ διαστάσεων για διαύλους Ricean HAP‐MIMO στενής και ευρείας ζώνης στις εκχωρημένες για κινητές επικοινωνίες μέσω HAPs ζώνες συχνοτήτων L και S. Με χρήση των προτεινόμενων μοντέλων χαρακτηρίζεται λεπτομερώς η πολυδιαδρομική διάδοση και μελετώνται διεξοδικά οι στατιστικές ιδιότητες και η απόδοση της χωρητικότητας του διαύλου, λαμβάνοντας υπόψη διάφορες παραμέτρους, όπως η γωνία ανύψωσης της πλατφόρμας, η διάταξη των στοιχειοκεραιών, η διασπορά Doppler, η διασπορά καθυστέρησης και η τριών ‐ διαστάσεων μη‐ισοτροπική κατανομή των τοπικών σκεδαστών που περιβάλλουν τον επίγειο σταθμό. Επιπρόσθετα, τα προτεινόμενα μοντέλα επιτρέπουν την εκτίμηση της απαιτούμενης απόστασης των στοιχείων της κεραίας των HAPs, ώστε να εξασφαλίζονται ασυσχέτιστες αποκρίσεις στον πίνακα ΜΙΜΟ του διαύλου. Επιπλέον, αναπτύσσονται καινοτόμα ντετερμινιστικά και στατιστικά μοντέλα προσομοίωσης τριών διαστάσεων για διαύλους HAP‐MIMO, τα οποία βασίζονται στα προαναφερθέντα θεωρητικά μοντέλα στενής και ευρείας ζώνης. Για την ανάπτυξη των μοντέλων προσομοίωσης χρησιμοποιείται η μέθοδος αθροίσματος ημιτόνων (sum‐of‐sinusoids – SoS), η οποία έχει γίνει αποδεκτή ευρέως στον ακαδημαϊκό χώρο και στη βιομηχανία. Η αποδοτικότητα, η ακρίβεια και η πολυπλοκότητα των προτεινόμενων μοντέλων προσομοίωσης διερευνάται με γνώμονα τις στατιστικές ιδιότητες. Τα αποτελέσματα επιβεβαιώνουν την υψηλή επίδοση των μοντέλων αυτών. Τέλος, προτείνεται μια καινοτόμος γεωμετρική σχεδιαστική μέθοδος μεγιστοποίησης της χωρητικότητας του διαύλου HAP‐MIMO σε συστήματα επικοινωνιών σταθερής ασύρματης πρόσβασης στις εκχωρημένες ζώνες συχνοτήτων Ka και V για σταθερές επικοινωνίες μέσω HAPs. Σε αυτές τις χιλιοστομετρικές συχνότητες η παρουσία ισχυρής απευθείας συνιστώσας είναι απαραίτητη και η βροχή επηρεάζει σημαντικά την ποιότητα της ζεύξης. Το ενδεχόμενο αυξημένο κέρδος χωρητικότητας του διαύλου της προτεινόμενης βελτιστοποιημένης αρχιτεκτονικής διερευνάται, υπό συνθήκες καθαρού ουρανού και βροχής. Τα προτεινόμενα μοντέλα διαύλου HAP‐MIMO παρέχουν σε άλλους ερευνητές τις κατάλληλες κατευθυντήριες γραμμές για τον χαρακτηρισμό, την ανάλυση, την αξιολόγηση και την σχεδίαση μελλοντικών συστημάτων κινητών και σταθερών επικοινωνιών τεχνολογίας HAP‐MIMO.
dc.language.isoel
dc.rightsΑναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 4.0 Διεθνές
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/deed.el
dc.subjectMIMO systems
dc.subjectHigh altitude platform systems (Telecommunication)
dc.subjectBroadband communication systems
dc.subjectArtificial satellites in telecommunication
dc.subjectWireless communication systems
dc.titleΜοντελοποίηση ραδιοδιαύλου πολλαπλών - εισόδων πολλαπλών - εξόδων για ασύρματα ευρυζωνικά συστήματα στρατοσφαιρικών επικοινωνιών
dc.typeDoctoral Thesis
europeana.isShownAthttps://dione.lib.unipi.gr/xmlui/handle/unipi/4068
europeana.typeIMAGE
dc.identifier.call621.382 ΜΙΧ
dc.description.abstractENHigh altitude platforms (HAPs) are one of the most promising alternative infrastructures for realizing next generation high data‐rate wireless communications networks. Considering the continuous demand for enhanced spectral efficiency, increased channel capacity, and improved link reliability, multiple‐input multiple‐output (MIMO) technology is the leading candidate for future communications systems. The development of MIMO‐based communications networks depends on a proper characterization and modeling of the propagation channel. To enable the successful design and performance evaluation of broadband wireless HAP‐MIMO systems, this doctoral thesis focuses on modeling of HAP‐MIMO channels. Novel three‐dimensional (3‐D) geometry‐based reference models for Ricean fading channels are proposed that encompass narrowband and wideband HAPMIMO channel scenarios with line‐of‐sight (LoS) and non‐line‐of‐sight (NLoS) connections at L and S frequency bands licensed for mobile communications through HAPs. From these models, the statistical properties and the capacity performance are analytically and thoroughly studied in terms of various parameters, such as the elevation angle of the platform, the antenna array configuration, the Doppler and delay spread, and the 3‐D non‐isotropic distribution of the local scatterers. Using the theoretical expressions one can easily evaluate numerically the HAP antenna inter‐element spacing required to achieve uncorrelated responses in the HAP‐MIMO channel matrix. Moreover, novel 3‐D deterministic and statistical simulation models for HAPMIMO channels based on the reference narrowband and wideband models are developed by using the sum‐of‐sinusoids (SoS) method, which has been widely accepted by academia and industry. The efficiency, the accuracy, and the complexity of these models are thoroughly investigated with respect to the statistical properties. The results indicate that the proposed simulation models yield high performance and satisfactorily approximate the statistical properties of the reference models. Finally, a novel geometrical design approach to construct high‐capacity HAPMIMO communications systems in LoS propagation environments is proposed, considering the Ka and V frequency bands licensed for fixed broadband communications through HAPs. In these mm‐wave frequencies, the rain has a significant effect on the quality of the link. The potential channel capacity gain of the optimized LoS‐HAP‐MIMO architecture is investigated, under clear sky and rain conditions. The proposed models for HAP‐MIMO channels would provide other researchers a convenient framework and guidelines for the characterization, analysis, test, and design of future mobile and fixed HAP‐MIMO communications systems.


Αρχεία σε αυτό το τεκμήριο

Thumbnail

Αυτό το τεκμήριο εμφανίζεται στις ακόλουθες συλλογές

Εμφάνιση απλής εγγραφής

Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 4.0 Διεθνές
Εκτός από όπου διευκρινίζεται διαφορετικά, το τεκμήριο διανέμεται με την ακόλουθη άδεια:
Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 4.0 Διεθνές

Βιβλιοθήκη Πανεπιστημίου Πειραιώς
Επικοινωνήστε μαζί μας
Στείλτε μας τα σχόλιά σας
Created by ELiDOC
Η δημιουργία κι ο εμπλουτισμός του Ιδρυματικού Αποθετηρίου "Διώνη", έγιναν στο πλαίσιο του Έργου «Υπηρεσία Ιδρυματικού Αποθετηρίου και Ψηφιακής Βιβλιοθήκης» της πράξης «Ψηφιακές υπηρεσίες ανοιχτής πρόσβασης της βιβλιοθήκης του Πανεπιστημίου Πειραιώς»