Научная статья на тему 'ИССЛЕДОВАНИЕ ОДНОПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКОГО ФОРМАТА СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ СТАНДАРТА WI-FI 6'

ИССЛЕДОВАНИЕ ОДНОПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКОГО ФОРМАТА СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ СТАНДАРТА WI-FI 6 Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

CC BY
19
6
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
802.11AX / WI-FI 6 / ОТНОШЕНИЕ СИГНАЛ-ШУМ / КОЭФФИЦИЕНТ БИТОВОЙ ОШИБКИ

Аннотация научной статьи по компьютерным и информационным наукам, автор научной работы — Рощинский Роман Сергеевич, Федоров Андрей Сергеевич

Стандарт 802.11ax (он же Wi-Fi 6) является последним на сегодняшний день стандартом семейства Wi-Fi. Ввиду потребности увеличения пропускных способностей, снижения задержек, а также требований по увеличению гибкости, эффективности и масштабируемости сетей Wi-Fi, стандарт шестого поколения претерпел достаточно ощутимые изменения по сравнению с предыдущими версиями стандарта и обзавелся новыми используемыми механизмами, часть из которых успешно показала себя на практике при использовании других технологий, например сетей мобильной связи или сетей Интернета Вещей. В работе представлены результаты моделирования однопользовательского формата системы передачи данных стандарта Wi-Fi 6 в среде MATLAB при различных параметрах передачи, удовлетворяющих требованиям, действующим на территории России.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по компьютерным и информационным наукам , автор научной работы — Рощинский Роман Сергеевич, Федоров Андрей Сергеевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

WI-FI 6 SINGLE USER DATA FORMAT RESEARCH

The 802.11ax standard (Wi-Fi 6) is the latest standard in the Wi-Fi family to date. In view of the need to increase bandwidth, reduce latency, as well as the requirements for increasing the flexibility, efficiency and scalability of Wi-Fi networks, the sixth generation standard has undergone quite tangible changes compared to previous versions of the standard and has acquired new mechanisms used, some of which have successfully proved themselves in practice when using other technologies, such as mobile networks or Internet of Things networks. This paper presents the results of modeling the single-user format of the Wi-Fi 6 data transmission system in the MATLAB environment with various transmission parameters that meet the requirements valid in Russia.

Текст научной работы на тему «ИССЛЕДОВАНИЕ ОДНОПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКОГО ФОРМАТА СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ СТАНДАРТА WI-FI 6»

UDC 621.391.8

Roschinsky R.S., Fedorov A.S. Wi-Fi 6 Single User Data Format

Research

Исследование однопользовательского формата системы передачи данных стандарта

Wi-Fi 6

Roschinskiy Roman Sergeevich,

Engineer of Research and Education Center «Wireless Infotelecommunication Networks», SPbSUT Fedorov Andrey Sergeevich,

Engineer of Research and Education Center «Wireless Infotelecommunication Networks», SPbSUT Рощинский Роман Сергеевич, Инженер научно-образовательного центра «Беспроводные инфотелекоммуникационные сети», СПбГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича

Федоров Андрей Сергеевич, Инженер научно-образовательного центра «Беспроводные инфотелекоммуникационные сети», СПбГУТ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича

Abstract. The 802.11ax standard (Wi-Fi 6) is the latest standard in the Wi-Fi family to date. In view of the need to increase bandwidth, reduce latency, as well as the requirements for increasing the flexibility, efficiency and scalability of Wi-Fi networks, the sixth generation standard has undergone quite tangible changes compared to previous versions of the standard and has acquired new mechanisms used, some of which have successfully proved themselves in practice when using other technologies, such as mobile networks or Internet of Things networks. This paper presents the results of modeling the single-user format of the Wi-Fi 6 data transmission system in the MATLAB environment with various transmission parameters that meet the requirements valid in Russia.

Keywords: 802.11ax, Wi-Fi 6, SNR, BER.

Аннотация. Стандарт 802.11ax (он же Wi-Fi 6) является последним на сегодняшний день стандартом семейства Wi-Fi. Ввиду потребности увеличения пропускных способностей, снижения задержек, а также требований по увеличению гибкости, эффективности и масштабируемости сетей Wi-Fi, стандарт шестого поколения претерпел достаточно ощутимые изменения по сравнению с предыдущими версиями стандарта и обзавелся новыми используемыми механизмами, часть из которых успешно показала себя на практике при использовании других технологий, например сетей мобильной связи или сетей Интернета Вещей. В работе представлены результаты моделирования однопользовательского формата системы передачи данных стандарта Wi-Fi 6 в среде MATLAB при различных параметрах передачи, удовлетворяющих требованиям, действующим на территории России.

Ключевые слова: 802.11ax, Wi-Fi 6, отношение сигнал-шум, коэффициент битовой ошибки.

DOI 10.54092/25421085 2022 112 200

Рецензент: Сагитов Рамиль Фаргатович, кандидат технических наук, доцент, заместитель директора по научной работе в ООО «Научно-исследовательский и проектный

институт экологических проблем», г. Оренбург

Исследование однопользовательского формата системы передачи данных стандарта Wi-Fi 6 может быть осуществлено на базе модели, реализованной в программной среде MATLAB, и позволяет оценить показатель пакетной ошибки в зависимости от отношения сигнал-шум для различных задаваемых параметров передатчика, приемника и радиоканала [1]. Показатель пакетной ошибки (Packet Error Rate - PER) представляет из себя отношение числа пакетов, принятых с хотя бы одной ошибкой, к общему числу пакетов [2]. Структурная схема рассматриваемой модели представлена на рисунке 1.

Рисунок 1. Структурная схема однопользовательского формата системы передачи

данных стандарта Wi-Fi 6

Для проведения моделирования необходимо задать ряд параметров приемника и передатчика. Параметр cfgHE.ChannelBandwidth отвечает за ширину полосы и принимает значения 20, 40, 60 и 160 МГц (значения задаются как 'CBW20', 'CBW40', 'CBW80' и 'CBW160' соответственно). Параметрами cfgHE.NumTransmitAntennas и tgaxChannel.NumReceiveAntennas задается количество антенн на передающей и приемной стороне соответственно, формируя таким образом порядок MIMO (в нашем случае задавались значения 2x2, 4x4 и 8x8), также параметром cfgHE.NumSpaceTimeStreams задавалось число формируемых пространственных потоков (в нашем случае задавались значения 2, 4 и 8). Параметром cfgHE.GuardInterval задавалось значение длительности защитного интервала OFDMA (возможны значения 0,8, 1,6 и 3,2 мкс). Параметры cfgHE.ChannelCoding ('BCC' и 'LDPC') и cfgHE.MCS (от 0

до 11) отвечают за выбор способа кодирования и используемой модуляционно-кодирующей схемы.

Кроме того, необходимо задать размер пакета передаваемых данных, за что отвечает параметр cfgHE.APEPLength (в соответствии с требованиями к РЭС стандарта Wi-Fi 6, действующими на территории России [3] [4], было задано значение в 4096 байт) и параметры симуляции, включающие в себя диапазон отношения сигнал-шум и шаг его перестройки параметром snr (был выбран диапазон от 0 до 50 дБ с шагом в 5 дБ) и число передаваемых пакетов параметром maxNumPackets (значение по умолчанию составляет 100 пакетов, для моделирования и получения более достоверных статистических данных было выбрано значение в 1000 пакетов).

Результаты моделирования и расчета показателя пакетной ошибки при различных параметрах передачи, указанных в таблицах и их заголовках, представлены в таблицах 1-5. Зеленым цветом в таблицах выделены значения показателя пакетной ошибки, которые удовлетворяют требованиям [3] [4], (показатель ошибки не превышает 10 процентов). Красным цветом выделены значения, неудовлетворяющие этим требованиям.

Таблица 1

Результаты моделирования показателя пакетной ошибки в процентах (ширина канала

20 МГц, кодирование BCC)

Номер MCS Отношение сигнал-шум, дБ

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

MIMO 2*2, 2 пространственных потока, защитный интервал 0,8 мкс

0 100 100 36,7 4 0 0 0 0 0 0 0

1 100 100 100 37,8 0 0 0 0 0 0 0

2 100 100 100 100 26,2 5 4 0 0 0 0

3 100 100 100 91,2 61,1 22,9 3 0 0 0 0

4 100 100 100 100 91,7 57,9 18,3 3 0 0 0

5 100 100 100 100 100 68,9 32,4 7 1 0 0

6 100 100 100 100 100 91,7 61,1 22,5 5 2 0

7 100 100 100 100 100 100 91,7 29 14,7 4 0

8 100 100 100 100 100 100 91,7 45,8 28,2 3 2

9 100 100 100 100 100 100 100 57,9 26,2 7 2

MIMO 4*4, 4 пространственных потока, защитный интервал 0,8 мкс

0 100 100 91,7 9 0 0 0 0 0 0 0

1 100 100 100 91,7 19,3 0 0 0 0 0 0

2 100 100 100 100 100 25,6 6 0 0 0 0

3 100 100 100 100 100 91,7 26,8 5 1 0 0

4 100 100 100 100 100 100 84,6 26,8 11,1 0 0

5 100 100 100 100 100 100 100 78,6 20 4 1

6 100 100 100 100 100 100 100 100 47,8 10 1

7 100 100 100 100 100 100 100 91,7 52,4 40,7 8

8 100 100 100 100 100 100 100 100 100 52,4 15,7

9 100 100 100 100 100 100 100 100 91,7 84,6 30,6

MIMO 2*2, 2 пространственных потока, защитный интервал 3,2 мкс

0 100 100 50 8 1 0 0 0 0 0 0

1 100 100 100 36,7 6 1 0 0 0 0 0

2 100 100 100 68,8 22,5 5 1 0 0 0 0

3 100 100 100 100 52,4 22 2 0 0 0 0

4 100 100 100 100 84,6 52,4 3 0 0 0 0

5 100 100 100 100 100 100 31,4 9 0 0 0

6 100 100 100 100 100 100 47,8 22,9 2 1 0

7 100 100 100 100 100 100 78,6 27,5 5 0 0

8 100 100 100 100 100 100 68,8 68,8 22 6 0

9 100 100 100 100 100 100 100 52,4 29,7 6 3

MIMO 4*4, 4 пространственных потока, защитный интервал 3,2 мкс

0 100 100 91,7 7 0 0 0 0 0 0 0

1 100 100 100 100 12,4 1 0 0 0 0 0

2 100 100 100 100 100 30,6 11,6 0 0 0 0

3 100 100 100 100 100 64,7 24,4 4 0 0 0

4 100 100 100 100 100 100 84,6 31,4 6 0 0

5 100 100 100 100 100 100 100 50 23,4 4 0

6 100 100 100 100 100 100 100 73,3 39,3 15,7 1

7 100 100 100 100 100 100 100 91,2 55 26,2 6

8 100 100 100 100 100 100 100 91,2 91,2 47,8 10

9 100 100 100 100 100 100 100 100 100 68,8 26,2

Таблица 2

Результаты моделирования показателя пакетной ошибки в процентах (ширина канала

20 МГц, кодирование LDPC)

Номер MCS Отношение сигнал-шум, дБ

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

MIMO 2x2, 2 пространственных потока, защитный интервал 0,8 мкс

0 100 72,3 13,5 8 0 0 0 0 0 0 0

1 100 98,1 66,4 13,7 1,1 0 0 0 0 0 0

2 100 100 92,7 51 15,1 2 1 0 0 0 0

3 100 100 100 79,5 29,7 5,5 7 1 0 0 0

4 100 100 100 96,2 67,8 28,8 7,3 1,1 0 0 0

5 100 100 100 100 93,5 63,5 20,3 4,1 0,3 0,1 0

6 100 100 100 100 98,1 73,2 28,4 8,4 1 0 0

7 100 100 100 100 100 96,5 41,9 18 4,1 0,6 0,1

8 100 100 100 100 100 98,1 74,8 32,7 7,3 1,1 0,1

9 100 100 100 100 100 100 94,4 47,6 21 4,3 0,9

10 100 100 100 100 100 100 99 71,6 34,4 8,5 1,1

11 100 100 100 100 100 100 100 94,4 51,3 19,1 4,6

MIMO 8x8, 8 пространственных потоков, защитный инте эвап 0,8 мкс

0 100 100 82,8 0 0 0 0 0 0 0 0

1 100 100 100 97,1 0,2 0 0 0 0 0 0

2 100 100 100 100 100 18 0 0 0 0 0

3 100 100 100 100 100 100 21,1 0 0 0 0

4 100 100 100 100 100 100 100 71,1 14,4 1,4 0

5 100 100 100 100 100 100 100 100 74,3 13,9 1,9

6 100 100 100 100 100 100 100 100 87,8 33,8 4,6

7 100 100 100 100 100 100 100 100 97,1 56,1 17,3

8 100 100 100 100 100 100 100 100 100 91,8 39,3

9 100 100 100 100 100 100 100 100 100 98,1 68,2

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

10 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 91,8

11 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

MIMO 2x2, 2 пространственных потока, защитный интервал 3,2 мкс

0 100 78,6 18,6 0 0 0 0 0 0 0 0

1 100 100 50 8 0 0 0 0 0 0 0

2 100 100 78,6 44 16,7 2 0 0 0 0 0

3 100 100 100 78,6 37,9 7 2 0 0 0 0

4 100 100 100 91,7 68,8 34,4 4 1 0 0 0

5 100 100 100 100 100 55 16,2 5 0 0 0

6 100 100 100 100 100 78,6 29 7 0 0 0

7 100 100 100 100 100 84,6 37,9 19 7 0 0

8 100 100 100 100 100 100 78,6 26,8 10 0 0

9 100 100 100 100 100 100 84,6 44 16,4 3 1

10 100 100 100 100 100 100 100 78,6 32,4 10 0

11 100 100 100 100 100 100 100 84,6 45,8 16,4 5

MIMO 8x8, 8 пространственных потоков, защитный инте эвап 3,2 мкс

0 100 100 78,6 0 0 0 0 0 0 0 0

1 100 100 100 100 0 0 0 0 0 0 0

2 100 100 100 100 100 20,8 0 0 0 0 0

3 100 100 100 100 100 91,7 13,8 0 0 0 0

4 100 100 100 100 100 100 91,7 73,3 9 1 0

5 100 100 100 100 100 100 100 100 61,1 12,1 0

6 100 100 100 100 100 100 100 100 84,6 36,7 4

7 100 100 100 100 100 100 100 100 100 45,8 14,9

8 100 100 100 100 100 100 100 100 100 84,6 33,3

9 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 57,9

10 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

11 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

Таблица 3

Результаты моделирования показателя пакетной ошибки в процентах (ширина канала

40 МГц, кодирование LDPC)

Номер MCS Отношение сигнал-шум, дБ

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

MI MO 2*2, 2 пространственных потока, защитный интервал 0,8 мкс

0 100 64,7 5 0 0 0 0 0 0 0 0

1 100 100 73,3 7 0 0 0 0 0 0 0

2 100 100 100 52,4 10 0 0 0 0 0 0

3 100 100 100 78,6 33,3 5 0 0 0 0 0

4 100 100 100 100 78,6 37,9 3 1 0 0 0

5 100 100 100 100 91,7 61,1 21,6 1 0 0 0

6 100 100 100 100 100 91,7 39,3 6 0 0 0

7 100 100 100 100 100 91,7 55 23,4 1 0 0

8 100 100 100 100 100 100 91,7 34,4 4 1 0

9 100 100 100 100 100 100 100 55 17,5 3 0

10 100 100 100 100 100 100 100 78,6 31,4 3 0

11 100 100 100 100 100 100 100 91,7 68,8 13,4 1

MIMO 8*8, 8 пространственных потоков, защитный интервал 0,8 мкс

0 100 100 84,6 0 0 0 0 0 0 0 0

1 100 100 100 100 0 0 0 0 0 0 0

2 100 100 100 100 100 9 0 0 0 0 0

3 100 100 100 100 100 100 13,3 0 0 0 0

4 100 100 100 100 100 100 100 78,6 10 0 0

5 100 100 100 100 100 100 100 100 91,7 3 1

6 100 100 100 100 100 100 100 100 73,3 42,3 0

7 100 100 100 100 100 100 100 100 100 84,6 10

8 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 61,1

9 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 91,7

10 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

11 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

MI MO 2*2, 2 пространственных потока, защитный интервал 3,2 мкс

0 100 55 8 0 0 0 0 0 0 0 0

1 100 100 57,9 12,2 0 0 0 0 0 0 0

2 100 100 100 47,8 9 2 0 0 0 0 0

3 100 100 100 84,6 44 0 1 0 0 0 0

4 100 100 100 100 68,8 35,5 8 1 0 0 0

5 100 100 100 100 100 57,9 14,1 1 0 0 0

6 100 100 100 100 100 57,9 30,6 6 0 0 0

7 100 100 100 100 100 91,7 52,4 24,4 0 0 0

8 100 100 100 100 100 100 84,6 22 4 0 0

9 100 100 100 100 100 100 91,7 68,8 13,4 1 0

10 100 100 100 100 100 100 100 91,7 28,9 3 0

11 100 100 100 100 100 100 100 91,7 44 15,5 3

MIMO 8*8, 8 пространственных потоков, защитный интервал 3,2 мкс

0 100 100 61,1 0 0 0 0 0 0 0 0

1 100 100 100 91,7 0 0 0 0 0 0 0

2 100 100 100 100 100 21,2 0 0 0 0 0

3 100 100 100 100 100 100 11,8 0 0 0 0

4 100 100 100 100 100 100 100 61,1 10 0 0

5 100 100 100 100 100 100 100 100 50 7 1

6 100 100 100 100 100 100 100 100 91,7 26,8 4

7 100 100 100 100 100 100 100 100 100 84,6 9

8 100 100 100 100 100 100 100 100 100 78,6 39,3

9 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 78,6

10 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

11 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

"аблица 4

Результаты моделирования показателя пакетной ошибки в процентах (ширина канала

80 МГц, кодирование LDPC)

Номер MCS Отношение сигнал-шум, дБ

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

MI MO 2*2, 2 пространственных потока, защитный интервал 0,8 мкс

0 100 84,6 3 0 0 0 0 0 0 0 0

1 100 100 68,8 4 0 0 0 0 0 0 0

2 100 100 100 55 8 0 0 0 0 0 0

3 100 100 100 91,7 20,8 0 0 0 0 0 0

4 100 100 100 100 91,7 28,2 3 0 0 0 0

5 100 100 100 100 100 84,6 7 1 0 0 0

6 100 100 100 100 100 91,7 26,8 1 0 0 0

7 100 100 100 100 100 100 73,3 8 1 0 0

8 100 100 100 100 100 100 91,7 50 3 0 0

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

9 100 100 100 100 100 100 100 91,7 20,4 3 0

10 100 100 100 100 100 100 100 91,7 33,3 3 0

11 100 100 100 100 100 100 100 100 55 5 0

MIMO 8*8, 8 пространственных потоков, защитный интервал 0,8 мкс

0 100 100 84,6 0 0 0 0 0 0 0 0

1 100 100 100 100 0 0 0 0 0 0 0

2 100 100 100 100 100 14,5 0 0 0 0 0

3 100 100 100 100 100 100 13,1 0 0 0 0

4 100 100 100 100 100 100 100 84,6 0 0 0

5 100 100 100 100 100 100 100 100 91,7 10 0

6 100 100 100 100 100 100 100 100 100 28,9 1

7 100 100 100 100 100 100 100 100 100 78,6 9

8 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 57,9

9 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 78,6

10 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

11 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

MIMO 2*2, 2 пространственных потока, защитный интервал 3,2 мкс

0 100 73,3 4 0 0 0 0 0 0 0 0

1 100 100 57,9 3 0 0 0 0 0 0 0

2 100 100 100 42,3 6 0 0 0 0 0 0

3 100 100 100 100 29 1 0 0 0 0 0

4 100 100 100 100 100 25,6 1 0 0 0 0

5 100 100 100 100 100 78,6 7 1 0 0 0

6 100 100 100 100 100 84,6 26,8 2 0 0 0

7 100 100 100 100 100 100 55 12,4 0 0 0

8 100 100 100 100 100 100 91,7 36,7 3 0 0

9 100 100 100 100 100 100 100 47,8 12 1 0

10 100 100 100 100 100 100 100 91,7 44 1 0

11 100 100 100 100 100 100 100 100 64,7 12,4 1

MIMO 8*8, 8 пространственных потоков, защитный интервал 3,2 мкс

0 100 100 91,7 0 0 0 0 0 0 0 0

1 100 100 100 100 0 0 0 0 0 0 0

2 100 100 100 100 100 17,2 0 0 0 0 0

3 100 100 100 100 100 100 8 0 0 0 0

4 100 100 100 100 100 100 100 84,6 3 0 0

5 100 100 100 100 100 100 100 100 78,6 5 0

6 100 100 100 100 100 100 100 100 100 42,3 1

7 100 100 100 100 100 100 100 100 100 91,7 4

8 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 55

9 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 91,7

10 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

11 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

Таблица 5

Результаты моделирования показателя пакетной ошибки в процентах (ширина канала

160 МГц, кодирование LDPC)

Номер MCS Отношение сигнал-шум, дБ

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

MI MO 2*2, 2 пространственных потока, защитный интервал 0,8 мкс

0 100 91,7 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1 100 100 78,6 0 0 0 0 0 0 0 0

2 100 100 100 52,4 4 0 0 0 0 0 0

3 100 100 100 100 18 0 0 0 0 0 0

4 100 100 100 100 91,7 30,6 1 0 0 0 0

5 100 100 100 100 100 78,6 5 0 0 0 0

6 100 100 100 100 100 100 39,3 0 0 0 0

7 100 100 100 100 100 100 73,3 8 0 0 0

8 100 100 100 100 100 100 100 31,4 0 0 0

9 100 100 100 100 100 100 100 78,6 9 0 0

10 100 100 100 100 100 100 100 100 18,6 0 0

11 100 100 100 100 100 100 100 100 91,7 8 0

MIMO 8*8, 8 пространственных потоков, защитный интервал 0,8 мкс

0 100 100 100 0 0 0 0 0 0 0 0

1 100 100 100 100 0 0 0 0 0 0 0

2 100 100 100 100 100 8 0 0 0 0 0

3 100 100 100 100 100 100 10 0 0 0 0

4 100 100 100 100 100 100 100 84,6 2 0 0

5 100 100 100 100 100 100 100 100 100 6 0

6 100 100 100 100 100 100 100 100 100 35,5 1

7 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 17,2

8 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 78,6

9 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

10 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

11 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

MI MO 2*2, 2 пространственных потока, защитный интервал 3,2 мкс

0 100 64,7 2 0 0 0 0 0 0 0 0

1 100 100 91,7 0 0 0 0 0 0 0 0

2 100 100 100 61,1 2 0 0 0 0 0 0

3 100 100 100 91,7 20 0 0 0 0 0 0

4 100 100 100 100 91,7 30,6 0 0 0 0 0

5 100 100 100 100 100 100 6 0 0 0 0

6 100 100 100 100 100 100 31,4 0 0 0 0

7 100 100 100 100 100 100 73,3 10 0 0 0

8 100 100 100 100 100 100 91,7 40,7 0 0 0

9 100 100 100 100 100 100 100 57,9 8 0 0

10 100 100 100 100 100 100 100 91,7 39,3 0 0

11 100 100 100 100 100 100 100 100 78,6 7 0

MIMO 8*8, 8 пространственных потоков, защитный интервал 3,2 мкс

0 100 100 100 0 0 0 0 0 0 0 0

1 100 100 100 100 0 0 0 0 0 0 0

2 100 100 100 100 100 8 0 0 0 0 0

3 100 100 100 100 100 100 13,6 0 0 0 0

4 100 100 100 100 100 100 100 78,6 4 0 0

5 100 100 100 100 100 100 100 100 100 7 0

6 100 100 100 100 100 100 100 100 100 35,5 0

7 100 100 100 100 100 100 100 100 100 91,7 17,2

8 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 78,6

9 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

10 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

11 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

Примеры полученных зависимостей (а также зависимостей, полученных при других параметрах) в таблицах 1-5, представлены на рисунках 3-7 (их легенда представлена на рисунке 2).

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Рисунок 2. Легенда зависимостей показателя пакетной ошибки при различных параметрах

передачи

Рисунок 3. Результаты расчета коэффициента пакетной ошибки для канала шириной 20 МГц и кодирования ВСС (при различных параметрах передачи)

Рисунок 4. Результаты расчета коэффициента пакетной ошибки для канала шириной 20 МГц и кодирования LDPC (при различных параметрах передачи)

Рисунок 5. Результаты расчета коэффициента пакетной ошибки для канала шириной 40 МГц и кодирования LDPC (при различных параметрах передачи)

Рисунок 6. Результаты расчета коэффициента пакетной ошибки для канала шириной 80 МГц и кодирования LDPC (при различных параметрах передачи)

Рисунок 7. Результаты расчета коэффициента пакетной ошибки для канала шириной 160 МГц и кодирования LDPC (при различных параметрах передачи)

Таким образом, на основании полученных результатов моделирования можно сделать вывод, что устройства стандарта Wi-Fi 6 в случае использования самой простой модуляционно-кодирующей схемы (MCS 0) может корректно передавать данные при ОСШ в 15 дБ (в отдельных случаях с 10 и 15 дБ). Для использования каждой последующей MCS требуется улучшение ОСШ в среднем на 5 дБ. Кроме того, теоретически возможные высокие скорости передачи данных в стандарте Wi-Fi 6 можно получить при обеспечении качественного радиоканала с высоким отношением сигнал-шум (в приведенных результатах видно, что даже отношение сигнал-шум в 50 дБ для высших порядков модуляционно-кодирующих схем является недостаточным).

Работа выполнена в рамках прикладных научных исследований СПбГУТ, регистрационный номер 122020100465-3 от 01.02.2022 в ЕГИСУ НИОКТР.

References

5. 802.11ax Packet Error Rate Simulation for Single-User Format [Электронный ресурс]. - URL: https://www.mathworks.com/help/wlan/ug/802-11ax-packet-error-rate-simulation-for-single-user-format.html (дата обращения: 02.10.2022).

6. Jin H., Jiang W. Handbook of Research on Developments and Trends in Wireless Sensor Networks: From Principle to Practice. - 2010.

7. Приказ Министерства связи и массовых коммуникаций РФ от 14 сентября 2010 года №124 «Об утверждении Правил применения оборудования радиодоступа. Часть I. Правила применения оборудования радиодоступа для беспроводной передачи данных в диапазоне от 30 МГц до 66 ГГц» [Электронный ресурс]. - URL: https://digital.gov.ru/uploaded/files/pr124-10.pdf (дата обращения: 04.03.2022).

8. Приказ Министерства цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Российской Федерации от 06.07.2020 г. № 321 «О внесении изменений в Правила применения оборудования радиодоступа. Часть 1. Правила применения оборудования радиодоступа для беспроводной передачи данных в диапазоне от 30 МГц до 66 ГГц, утвержденные приказом Министерства связи и массовых коммуникаций Российской Федерации от 14.09.2010 № 124» [Электронный ресурс]. - URL: http://publication.pravo.gov.ru/Document/View/0001202008070002 (дата обращения: 04.03.2022).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.