Utilisation de MIMO à séparation verticale dans les communications navire-navire

Utilisation de MIMO à séparation verticale dans les communications navire-navire

A. Abdelmoaty, G. Dahman, A. A. Bousselmi, G. Poitau et F. Gagnon, “Using Vertically Separated MIMO in Ship-to-Ship Communications,” in IEEE Access, vol. 8, pp. 103601-103609, 2020, doi : 10.1109/ACCESS.2020.2999515.

Abstract or Summary

Il est bien établi que les performances des systèmes de communication sont améliorées par le déploiement d’antennes multiples sur l’un des côtés d’émission/réception ou sur les deux ; l’ampleur de l’amélioration obtenue dépend du niveau de richesse en trajets multiples du canal de propagation. Dans les canaux au-dessus de l’eau, la quantification d’une telle amélioration n’est pas une tâche facile en raison de l’effet du conduit d’évaporation qui impose des schémas complexes du niveau du signal reçu en fonction de la distance et de la hauteur. Dans cette étude, basée sur la méthode des équations paraboliques (PE) et utilisant des distributions réalistes de conduits d’évaporation, nous effectuons des simulations approfondies afin de quantifier l’amélioration au niveau des liaisons obtenue en utilisant du


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espacés verticalement, contre des systèmes à entrées et sorties multiples (MIMO) de


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à entrée multiple et sortie unique (SIMO) et à entrée unique et sortie unique (SISO). Ensuite, nous analysons l’implication d’une telle amélioration des liens sur la performance d’un système composé d’un réseau de navires distribués de manière aléatoire. Lorsque l’on évalue le débit d’interruption au niveau du



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en utilisant des paramètres de système réalistes, il a été constaté que


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MIMO-MRC (combinaison à rapport maximal) avec un espacement d’antenne de 1 m sont capables d’améliorer le débit d’interruption de trois fois par rapport aux systèmes SISO. Cette amélioration augmente d’un ordre de grandeur lorsque l’espacement des antennes passe à 10 m. Il a également été constaté que, dans tous les cas, en supposant que l’on utilise le même espacement vertical,


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SIMO-MRC capturent environ 60 % de l’amélioration obtenue par les systèmes à


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MIMO-MRC. D’autre part, 1×2 Les systèmes SIMO-DIV (combinaison de diversité) sont très sensibles à l’espacement des antennes et, si l’on suppose qu’ils utilisent le même espacement vertical, ils peuvent capter de 20 % à 55 % de l’amélioration obtenue par les systèmes SIMO-DIV. 2×2 MIMO-MRC si l’espacement des antennes passe de 1 m à 10 m, respectivement.

Implications of the Research

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Acknowledgements

Citations and References

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