Δίαυλοι Δορυφορικών Δικτύων Επόμενης Γενιάς Με Πολλαπλές Εισόδους - Πολλαπλές Εξόδους (μιμο)

Abstract

Αντικείμενο της Διατριβής είναι η έρευνα και ανάπτυξη μοντέλων για την περιγραφή ΜΙΜΟ δορυφορικών διαύλων με πολλαπλές εισόδους - πολλαπλές εξόδους και η εκτίμηση της επίδοσής τους μέσω αναλυτικών εκφράσεων και προσομοιώσεων.Το Κεφάλαιο 1 παρέχει μια εισαγωγή στις πρόσφατες τεχνολογικές εξελίξεις των δορυφορικών επικοινωνιών και της τεχνολογίας MIMO και στη συνέχεια εισάγει την έννοια της εφαρμοσιμότητας της τεχνολογίας ΜΙΜΟ στις δορυφορικές επικοινωνίες. Στο Κεφάλαιο 2 αναλύονται τα φαινόμενα διάδοσης και οι αντίστοιχες διαλείψεις που χαρακτηρίζουν τους συμβατικούς SISO δορυφορικούς διαύλους με απλή είσοδο - απλή έξοδο και λειτουργούν σε συχνότητες τόσο κάτω όσο και άνω των 10GHz. Επίσης, αναλύεται προτεινόμενο αναλυτικό μοντέλο συσχέτισης των διαλείψεων λόγω βροχής και πολυδιαδρομικής διάδοσης σε SISO κινητό δορυφορικό δίαυλο σε συχνότητες άνω των 10GHz. Στο Κεφάλαιο 3 μελετώνται διάφοροι MIMO επίγειοι ασύρματοι δίαυλοι και εισάγονται θεμελιώδεις έννοιες που αφορούν τη χωρητικότητά τους με βάση τη θεωρία ΜΙΜΟ. Επίσης, αναλύεται η χωρητικότητα σε διάφορες ειδικές περιπτώσεις ΜΙΜΟ επίγειων ασυρμάτων διαύλων μεταξύ των οποίων και ο προτεινόμενος MIMO ασύρματος δίαυλος σε συχνότητες άνω των 10GHz υπό συνθήκες διαλείψεων λόγω βροχής. Στη συνέχεια, ενοποιούνται οι αναλύσεις των Κεφαλαίων 2 και 3 για τη σε βάθος μελέτη εφαρμογής της τεχνολογίας MIMO στους δορυφορικούς διαύλους. Συγκεκριμένα, στο Κεφάλαιο 4 μελετώνται ΜΙΜΟ σταθεροί δορυφορικοί δίαυλοι που λειτουργούν σε συχνότητες άνω των 10GHz υπό συνθήκες διαλείψεων λόγω βροχής και στους οποίους εφαρμόζονται οι τεχνικές διαφορισμού δορυφόρου και διαφορισμού θέσης. Στο Κεφάλαιο 5 μελετώνται ΜΙΜΟ κινητοί δορυφορικοί δίαυλοι που λειτουργούν σε συχνότητες κάτω των 10GHz υπό συνθήκες διαλείψεων λόγω σκίασης και πολυδιαδρομικής διάδοσης και στους οποίους εφαρμόζονται οι τεχνικές διαφορισμού πόλωσης, διαφορισμού δορυφόρου και διαφορισμού κεραίας. Και στα δύο αυτά Κεφάλαια, έμφαση δίδεται στην έρευνα και ανάπτυξη μοντέλων για την αναλυτική περιγραφή των αντιστοίχων ΜΙΜΟ διαύλων και στην εκτίμηση της επίδοσής τους μέσω αναλυτικών εκφράσεων και προσομοιώσεων για τη χωρητικότητα διακοπής, την πιθανότητα διακοπής λόγω σφαλμάτων μετάδοσης ψηφίων και την πιθανότητα λάθους τους. Επιπλέον, στο Κεφάλαιο 5 δίδεται αναλυτική μεθοδολογία δημιουργίας χρονοσειρών των υπό μελέτη MIMO κινητών δορυφορικών διαύλων για την προσομοίωση επίδοσης των διαφόρων MIMO τεχνικών μετάδοσης σε σύγχρονα δορυφορικά συστήματα επικοινωνιών.