סכימות שידור מעשיות לערוץ הפצה מרובה כניסות ויציאות

Practically Oriented Transmission Schemes for the MIMO Broadcast Channel 

תיאור הפרויקט:

סכימות תקשורת המבוססות על ריבוי אנטנות שידור וקליטה הפכו בשנים האחרונות לחלק בלתי נפרד מתקני התקשורת האלחוטית המודרנים, ובפרט התקנים המתקדמים לתקשורת סלולריות. 
מודל הערוץ המתאים לתיאור הערוץ היורד של מערכות תקשורת אלו (קרי, הערוץ מתחנות הבסיס אל יחידות המנוי), הינו מודל ״ערוץ הפצה״ (broadcast channel) מרובה כניסות ויציאות 
(multiple-input multiple-output). הסכימה האופטימלית לשידור במודל ערוץ זה, המכונה dirty paper coding, ידועה מזה כעשור, אולם אינה ניתנת למימוש מעשי. מאידך סכימות פשוטות המבוססות על עיבוד לינארי במשדר מביאות לביצועים פחותים ביחס לביצועים האופטימליים. הפרויקט יתמקד כנקודת מוצא בסכימה ליניארית המאפסת הפרעות הנובעות מהשידור למשתמשים שונים (zero-forcing), ומטרתו פיתוח אלגוריתמים מעשיים, המביאים לצמצום הפער בין הסכימה הלינארית הפשוטה לסכימה האופטימלית. ביצועי האלגוריתמים יושוו לסכימות מקבילות, אשר הוצעו בספרות המדעית בשנים האחרונות, באמצעות סימולציות המדמות תנאי ערוץ מעשיים.

תכולת הפרויקט:

פיתוח אלגוריתמים, מימוש האלגוריתמים באמצעות תוכנת MATLAB, בחינת האלגוריתמים בסימולציות המדמות מודלי ערוץ בעלי מאפיינים מעשיים, השוואות ביצועים לסכימות תקשורת אלטרנטיביות מהספרות המדעית.

מקורות:

1. C.-B. Chae, S. Shim, and R. W. Heath Jr., “Block diagonalized vector perturbation for multiuser MIMO systems”, IEEE Trans. Wireless Commun., vol. 7, no. 11, pp. 4051-4057, Nov. 2008.

2.  B. M. Zaidel, R. R.Muller, A. L. Moustakas, and R. de Miguel, "Vector precoding for Gaussian
MIMO broadcast channels: Impact of replica symmetry breaking," IEEE Transactions on  Information Theory, vol. 58, no. 3, pp. 1413-1440, Mar. 2012.

3.  Y. Avner, B. M. Zaidel, and S. Shamai (Shitz), "On vector perturbation precoding for the MIMO Gaussian broadcast channel," in Proceedings of the 2011 IEEE International Symposium-
sium on Information Theory (ISIT'11), St. Petersburg, Russia, Jul. 31-Aug. 5, 2011, pp.
1723-1727.

4. חומר נוסף מהספרות המדעית

דוא"ל: benjamin.zaidel@gmail.com