ارزیابی عملکرد روش های مدولاسیون و کدگذاری تطبیقی در کانال های مخابرات بی سیم

نیاز به انتقال داده های با نرخ بالا از یک طرف و محدودیت منابع در دسترس به خصوص کمبود طیف فرکانسی از طرف دیگر، مهم ترین چالش پیش روی شبکه های مخابراتی با استانداردهای G۴، مانندWiMAX ، LTE و TD-SCDMA است که منجر به ابداع روش هایی جهت بهبود بازدهی طیفی (SE) شده است. ازجمله این روش ها، مدولاسیون و کدگذاری وفقی (AMC) است که در آن فرستنده، طرح مدولاسیون و کدگذاری (MCS) خود را بر اساس شرایط کانال و با رعایت محدودیت احتمال خطا از یک مجموعه معین انتخاب می کند. در این مقاله، عملکرد دو روش AMC با طرح مدولاسیون و کدگذاری یکسان، یکی با روش ماشین وضعیت مور و دیگری با روش زنجیره ی مارکوف حالت محدود مرتبه ی اول شبیه سازی شده است. نو آوری این مقاله، مقایسه و ارزیابی عملکرد این دو روش در یک محیط رایلی و استخراج حالت بهینه است. در هر یک از این دو روش، هر وضعیت با یک جفت مرتبهی مدولاسیون و نرخ کد گذاری نشان داده می شود. طرح های مورد نظر، مدولاسیون های QPSK، QAM۱۶ و QAM۶۴ و کدهای بلوکی با نرخ ۲/۱، ۳/۲ و ۴/۳ هستند. در روش مور وفقی، تطبیق طرح مدولاسیون و کدگذاری بر اساس ضریب تضعیف متوسط کانال انجام می شود و در روش مارکوف وفقی، بر اساس نسبت سیگنال به نویز (SNR) متوسط کانال انجام می شود. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که بهره وری طیفی روش مور در نسبت سیگنال به نویز های پایین از ۹ تا ۱۳.۳۵ دسی بل ۳۱.۶% و در نسبت های سیگنال به نویز متوسط از ۱۳.۳۵ تا ۱۸.۶ دسی بل ۷.۹% بهتر از بهره وری طیفی روش مارکوف وفقی است. همچنین بهره وری طیفی روش مارکوف در نسبت سیگنال به نویز های بالا از ۱۸.۶ تا ۲۲ دسی بل ۵۲.۱% بهتر از بهره وری طیفی روش مور وفقی است.

Keywords:

بهره وری طیف , شاخص کیفیت کانال , ضریب تضعیف کانال , مدولاسیون و کدگذاری وفقی , نرخ خطای بیت