Kapacitetshöjande tekniker för taktiska mobila nät

Författare:

  • Kia Wiklundh
  • Sara Linder
  • Ulf Sterner

Publiceringsdatum: 2010-12-27

Rapportnummer: FOI-R--3074--SE

Sidor: 27

Skriven på: Svenska

Nyckelord:

  • MIMO
  • sändningsdiversitet
  • spatiell multiplexing
  • adaptiv kodning och modulation
  • nätsimuleringar
  • adaptiv datatakt
  • ad hoc-nät
  • taktiska nät
  • kanalmodell

Sammanfattning

Det finns ett behov av högre datatakter i många nya radiosystem, även i framtida militära radiosystem. Flera lovande tekniker för att åstadkomma en förbättring av kapaciteten har också införts i många nya civila standarder. Det är dock inte möjligt att direkt införa dessa tekniker i militära radiosystem, eftersom det finns fundamentala skillnader i antaganden för militära taktiska radiosystem jämfört med civila system. För att kunna införa högkapacitetstekniker i taktiska mobila nät måste ett antal frågor först besvaras. Syftet med detta arbete är att hitta lösningar på delar av dessa frågeställningar. I rapporten presenteras en lämplig multiple-input multiple-output (MIMO)-algoritm och hur mycket man kan vinna på den jämfört med ett en-antenn-system för ett militärt scenario på frekvensområdet 300 MHz. Resultaten visar på den överraskande slutsatsen att sändningsdiversitet är bättre än mer komplexa algoritmer. För att kunna använda MIMO-teknik på detta frekvensområde föreslår vi att MIMO i första hand införs på fordonsmonterade radiosystem. I rapporten presenteras också en nyutvecklad kanalmodell lämplig för nätsimuleringar som samtidigt har låg beräkningskomplexitet. Syftet med modellen är att kunna utvärdera tex högkapacitetstekniker i kommunikationsnät. Den utvecklade kanalmodellen ger en mycket bättre modellering än tidigare använda modeller för nätsimuleringar. Risken har tidigare varit att den grova kanalmodelleringen har resulterat i felaktiga slutsatser. En annan lovande teknik för ökad kapacitet är adaptiv kodning och modulation som ger en adaptiv datatakt. I rapporten förs en diskussion kring vad som behöver modifieras om adaptiv datatakt införs i taktiska ad hoc-nät. Adaptiv datatakt kräver god information om länkarnas kanalstatus och innebär främst att MAC-lagret måste modifieras.