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An experimental justification for the proportionality between the coherence bandwidth and the root mean square time delay spread using deterministic time of arrivals
Physical Communication ( IF 2.0 ) Pub Date : 2021-09-14 , DOI: 10.1016/j.phycom.2021.101461
S. Alhloul 1 , U. Rogers 1 , D. Richter 1 , J. Nyathi 1
Affiliation  

In this paper, a novel approach of using deterministic multipath arrivals is presented to highlight the relationship between the coherence bandwidth and the root mean square time delay spread. This is done via a measurement campaign that sounds the wireless channel using frequency sweep measurements, where the wireless link is purposefully disturbed by the motion of a reflecting surface mounted to a robot arm. That motion is designed to induce deterministic components into the set of multipath arrivals, allowing those components to be isolated from those multipaths that are random. Those isolated deterministic arrivals are then manipulated using signal processing methods to confirm the well known inverse proportionality between the coherence bandwidth and the time delay spread to highlight the efficacy of this novel deterministic multipath approach. As such, it will be shown that the inverse proportionality constant determined in our controlled environment is nearly identical to a theoretical lower bound proposed in the literature. Finally, the use of deterministic paths for improved medium access control level performance is discussed relative to traditional physical layer statistical methods. We argue that the ability to extract deterministic paths in a multipath environment may reduce the amount of signal processing required to study the statistical nature of wireless channels for some applications of interest.



中文翻译:

使用确定性到达时间对相干带宽和均方根时间延迟扩展之间的比例进行实验证明

在本文中,提出了一种使用确定性多径到达的新方法来强调相干带宽与均方根时延扩展之间的关系。这是通过使用扫频测量对无线信道进行探测的测量活动来完成的,其中无线链路会被安装在机器人手臂上的反射面的运动故意干扰。该运动旨在将确定性分量引入多径到达集合中,从而允许将这些分量与那些随机的多径隔离。然后使用信号处理方法处理这些孤立的确定性到达,以确认相干带宽和时延扩展之间众所周知的反比性,以突出这种新型确定性多径方法的功效。因此,将表明在我们的受控环境中确定的反比例常数与文献中提出的理论下限几乎相同。最后,相对于传统的物理层统计方法,讨论了使用确定性路径来提高媒体访问控制级别的性能。我们认为,在多路径环境中提取确定性路径的能力可能会减少为某些感兴趣的应用研究无线信道的统计性质所需的信号处理量。将表明在我们的受控环境中确定的反比例常数与文献中提出的理论下限几乎相同。最后,相对于传统的物理层统计方法,讨论了使用确定性路径来提高媒体访问控制级别的性能。我们认为,在多路径环境中提取确定性路径的能力可能会减少为某些感兴趣的应用研究无线信道的统计性质所需的信号处理量。将表明在我们的受控环境中确定的反比例常数几乎与文献中提出的理论下限相同。最后,相对于传统的物理层统计方法,讨论了使用确定性路径来提高媒体访问控制级别的性能。我们认为,在多路径环境中提取确定性路径的能力可能会减少为某些感兴趣的应用研究无线信道的统计性质所需的信号处理量。相对于传统的物理层统计方法,讨论了使用确定性路径来提高媒体访问控制级别的性能。我们认为,在多路径环境中提取确定性路径的能力可能会减少为某些感兴趣的应用研究无线信道的统计性质所需的信号处理量。相对于传统的物理层统计方法,讨论了使用确定性路径来提高媒体访问控制级别的性能。我们认为,在多路径环境中提取确定性路径的能力可能会减少为某些感兴趣的应用研究无线信道的统计性质所需的信号处理量。

更新日期:2021-09-24
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