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[pt] ANÁLISE DOS EFEITOS DA PROPAGAÇÃO EM CANAIS COM MÚLTIPLAS ENTRADAS E MÚLTIPLAS SAÍDAS (MIMO) COM BASE NO TRAÇADO DE RAIOS / [en] RAY TRACING ANALYSIS OF THE EFFECTS OF PROPAGATION ON MULTIPLE-INPUT MULTIPLE-OUTPUT (MIMO) CHANNELS

[pt] Um modelo de traçado de raios baseado no método das
imagens será
aplicado para estudar a propagação de ondas de rádio nas
regiões de
Copacabana e Ipanema no Rio de Janeiro. Nesses ambientes
altamente
urbanizados, pode-se assumir que a propagação é restrita à
seção horizontal
dos vales nas ruas que são formados pelos blocos de
edificações. Várias
classes de raios, caracterizados pelo número, tipo
(reflexão ou difração), e
ordem de ocorrência de interação com as faces laterais dos
blocos são
considerados no modelo. As direções de partida e chegada,
assim como a
amplitude e o atraso no tempo, caracterizam cada raio,
considerando seu
comprimento total, além dos produtos dos coeficientes
associados com cada
interação com o ambiente. Neste trabalho, demonstra-se o
aumento na
capacidade do canal com múltiplas entradas e múltiplas
saídas (MIMO), usando
conjunto de antenas na transmissão e na recepção para um
sistema faixa
estreita, operando a 1.9 GHZ, estudando situações com
linha de visada (LOS) e
sem linha de visada (NLOS). Sistemas de comunicações
wireless com múltiplas
entradas e múltiplas saídas (MIMO), utilizando conjunto de
antenas na
transmissão e na recepção apresentam grande interesse
atualmente, devido a
grande eficiência espectral apresentada e ao aumento na
capacidade do canal.
O efeito dos sistemas MIMO na capacidade do canal é
estudado para situações
LOS e NLOS, visando compreender sua relação em função do
ambiente de
propagação. Apresenta-se a relação da capacidade do canal
em função do
crescimento da relação sinal-ruído (SNR), da potência de
transmissão, da
distância, do atraso e do espalhamento angular para pontos
de recepção em
LOS e NLOS. Além disso, resultados simulando um canal
Rayleigh também são
comparados com os resultados obtidos. / [en] A ray tracing model based on the method of images has been
applied to
study the propagation of radio waves in the regions of
Copacabana and Ipanema
in Rio de Janeiro. In such highly urbanized environments,
it can be realistically
assumed that propagation is restricted to a horizontal
section of the street
canyons characterized by the blocks of buildings. Several
classes of rays,
characterized by the number, type (reflection and
diffraction), and order of
occurrence of interaction with the lateral faces of the
blocks are considered by the
model. The directions of departure and arrival, as well as
the amplitude and the
time delay characterize each ray, considering its total
length, as well as product of
the coefficients associated with each interaction with the
environment. In addition
to analyzing the behaviors of the ray parameters
considering both line-of-sight
(LOS) and non line-of-sight (NLOS) situations, the
capacity growth of multipleelement
antenna arrays (MEAs) will be demonstrated for a
narrowband system
operating at 1.9 GHz. Indeed, multiple-input, multiple-
output (MIMO) wireless
communications systems, making use of smart antenna arrays
at both ends of
the communications link, has been receiving increased
interest due to their high
spectral efficiency and channel capacity. The effect of
MIMO systems in the
channel capacity will be studied for representative LOS
and NLOS situations to
understand how the results change as a function of the
environment. It will be
seen how the capacity scales with increasing signal-to-
noise ratio (SNR) for a
large but practical number of antenna elements at both
transmitter and receiver.
The increase in capacity with transmitter power, distance,
delay and angular
spreads for LOS and NLOS cases will also be presented, as
well as a
comparison of the results with those corresponding to a
Rayleigh channel.

Identiferoai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:7584
Date16 December 2005
CreatorsLUCIANA FERREIRA VIEIRA
ContributorsEMANOEL PAIVA DE OLIVEIRA COSTA
PublisherMAXWELL
Source SetsPUC Rio
LanguagePortuguese
Detected LanguageEnglish
TypeTEXTO

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