New In Wireless Insite 3.3



New Features in Wireless InSite 3.3
 
Wireless Insite 3.3 的各種新功能概要,新版本改善計算效能以及使用體驗
  • 全新的MIMO波束成型,天線分集,空間復用以及吞吐量模擬分析功能
  1. 新增支援在MIMO的模擬場景中運用波束成型以及天線分集技術
  2. 新增支援在MIMO的模擬場景空間復用技術
  3. 支援計算MIMO的模擬場景中的信噪比以及吞吐量計算
  4. 增加MIMO模擬計算的輸出種類
  •  改善用戶介面以及建模操作
  1. 為MIMO發射器增加total array power 選項
  2. 在X3D算法模型中增加MIMO天線的VSWR以及Cable Loss選項
  3. 延伸軟體內建的材料資料庫支援的頻段至高達100GHz
  4. 更新對GPU的支援,並移除部分舊款GPU的支援
 
嶄新的MIMO BeamformingDiversitySaptial Multiplexing以及MIMO Throughput計算功能
 
    1.支援運用MIMO波束成形以及天線分集技術最新版的Wireless Insite 的Communication System Analyzer支援在5G,Wi-Fi以及其他的無線通訊方式運用MIMO波束成型以及空間復用技術進行分析計算,這些MIMO的相關技術可以讓一個通訊系統在發射或是接收端建立多個天線構成的陣列並且透過運用空間分集技術改善通訊的可靠度,改良信噪比,以及通道的吞吐量,最新版本的Wireless Insite提供多種關於波束成型(beamforming),分集(diversity),及空間復用(spatial multiplexing)的方法給用戶。
建模時在機站端的發射器,用戶可以選擇使用Maximum Ratio Transmission (MRT)方法,或是導入用戶自訂的波束成型演算法模型,其內容可以包含用戶預定的波束或是分集的權重等資訊,當運用MRT方法時,機站會依據通道矩陣(channel matrix)的內容來決定投射到用戶設備(UE)端的最佳波束,並試著發揮天線的特性提高每一個點的增益以及信噪比(SINR),當使用用戶自訂的權重等資訊時,軟體會從可行的選項中產生有最佳表現的波束以及分集權重以達到在模擬場景中的每一個接收點都有最好的增益的效果,用戶可以使用這兩種方式來評估在機站上運用MIMO技術的效果。
 
在接收端,有三種分集方法提供用戶選擇 :
  • Selection Combining : 選擇有最佳信噪比(SINR)的信號。
  • Equal Gain Combining : 調整接收端天線電壓的相位並且加以結合以增加總體接收信號的電壓。
  • Maximum Ratio Combining : 用權重調節各通道以取得個別天線電壓相位的一致並且調整振幅,依據信噪比加以均一化來改善訊號較弱的通道。
 
    2.MIMO Spatial Multiplexing  
最新版本的Wireless Insite 的 Communication Analyzer Toolbox也得到升級,可以模擬運用封閉迴路的空間復用技術的場景,這個方法可以透過產生多個不互相干擾的資料串流進行平行傳輸來提升吞吐量,當運用於MIMO系統時可以使用奇異值分解(Singular Value Decomposition, SVD)這種技巧可以將用戶預置的權重設定運用在發射器並且將這些權重在接收端加總以轉換兩者之間的通道矩陣為最佳的獨立資料串流,每一到串流都會被獨立處理以計算信噪比(SINR)以及吞吐量或通道容量(capacity),總體的吞吐量就是這些個別資料串流的吞吐量總和,當用戶使用Wireless Insite計算出的通道矩陣以及SVD方法時就可以用這種方法評估每個MIMO通道的性能。
 
​    3. MIMO SINR and Throughput Calculations
除了運用在計算吞吐量和信道容量等用途之外,MIMO模擬技術也可以運用於通訊系統分析的不同層面,除了模擬所關注的主要訊號之外,也可以被運用在作為干擾的信號源來計算每個資料串流的信噪比,然後接著可以計算出吞吐量以及Shannon Capacity的理論值,然後這些計算結果會被進一步加總以獲得整體的吞吐量和信道容量,當運用個別訂立的MIMO方法於機站和接收端時,這是可以完整的評估整個系統性能的絕佳工具。
 
    4. Expanded Outputs for MIMO
MIMO的輸出增加了RMS delay spread, the RMS angle spreads of arrival and departure, and the path loss between each transmitting and receiving antenna element這幾項

建模與用戶介面的改善
 
    5. Added Total Array Power for MIMO Transmitters
增加了能夠設定MIMO發射器功率為個別單元的功率或是整個天線陣列功率的選項。
 
    6. Support for VSWR and Cable Loss for X3D model and MIMO Antennas
增加了在使用X3D射線跟蹤模型時考慮VSWR以及Cable Loss在整體的MIMO模擬輸出中。



    7. Geometry Caching
由於射線跟蹤演算法(Ray Tracing)的運用會需要將導入或在軟體中建立的場景幾何模型做詳盡的前處理,建立或是重建和射線互動所需的許多表面,有時會花很長的時間才能開始進行計算,新版的Wireless Insite 會偵測場景中的幾何物件是否有變化,如果沒有改變的話就會直接使用之前的前處理結果開始進行模擬,在如5G機站或是小型收發單元配置位置選擇的應用裡可以大幅節省時間,同時在前處理作業的部分也進行了改善,提升了大型複雜場景的前處理效率,使用GPU時甚至可以提升速度接近80%,這可以大幅提升處理市區以及大地形等包括大量表面的複雜場景的模型的效率。
 
    8. Enhanced Materials Database to Support Additional Bands
擴充軟體本身的材料資料庫,增加支援 CBRS (3.5GHz)以及39GHz等頻段。

    9. GPU Support Upgraded; Dropping Support for Older GPUs
新版Wireless Insite 對於Nvidia的CUDA相容GPU支援調整,除了完整支援Pascal核心的GPU之外,也停止對Nvidia compute capability於2.0~2.1的產品(Fermi核心)的支援。

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