VIRTUAL MIMO FOR VEHICULAR COMMUNICATION SYSTEMS

Shokry, Sara Sameeh; Abdelfattah, Osama; Mabrouk, Gamal

doi:10.21608/auej.2022.266220

VIRTUAL MIMO FOR VEHICULAR COMMUNICATION SYSTEMS

Document Type : Original Article

Authors

¹ 1.Faculty of engineering, Al-Azhar University, Egypt. 2.School of Engineering, Canadian International College, New Cairo Campus, Egypt.

² Department of Electrical Engineering, Al-Azhar University, Cairo, Egypt

³ Department of Communications Engineering, Military Technical College, Cairo, Egypt.

10.21608/auej.2022.266220

Abstract

This paper providesasimulation study for the quality of vehicle communication system by using a Virtual Multiple-Input Multiple-Output (VMIMO) used in Ultrawide Band (UWB) wireless communication, merged with orthogonal pulse shaping using modified Hermite polynomial. The simulation compares between Zero-Forcing (ZF) and Minimum Square Error (MMSE) Detection Techniques performance through bit-error-rate analysis. The simulation includes different scenarios for vehicular communication:The Vehicle to Vehicle (V2V) and the Vehicle to Infrastructure (V2I). Firstly, the Non-Line-of-Sight (NLOS), secondly the Line-of-Sight (LOS) scenarios. Moreover, the simulation considers the effect of path-loss and noise on transmitted signal, besides the comparison with QAM (Quadratic amplitude modulation), QPSK (quadratic pulse shift keying) and (Binary pulse shift keying) BPSK modulations. The simulation result is useful for the design of vehicle communication system including several cases of vehicles communication such as the V2V and V2I. The final results recommend BPSK-MMSE communication for both the LOS and NLOS scenarios for the V2V and V2I.

تركز الورقة البحثية على تعزيز الاتصالات بين المركبات باستخدام تقنية نظام متعدد المداخل والمخارج الافتراضي. يتم تقديم مقارنة الأداء بين تقنيتين للمعادلات هما التأثير الصفري (ZF) والحد الأدنى لمتوسط الخطأ التربيعي (MMSE)، بالإضافة إلى أثر تقنيات أنظمة التضمين (التعديل) المختلفة. يوجد في اتصالات المركبات عدة سيناريوهات تؤثر على جودة وأداء الاتصالات بين العربات والمركبات المحيطة. تعتمد هذه السيناريوهات على عدة عوامل بما في ذلك الانتشار، والعرقلة، ونوع الموقع في المناطق الحضرية أو الطرق السريعة، وقد تم تضمينها في الدراسة على أنها مع خط الرؤية وبدون خط رؤية. تتم محاكاة أداء كل نظام مقترح في جميع السيناريوهات ومقارنته بمقياسين هما معدل الخطأ في البت (BER) والإنتاجية. تم النظر في ثلاث تعديلات وكان أفضلها في مقارنة معدل الخطأ في البت هو مفتاح إزاحة الطور الثنائي، ولكن الأفضل في تحليل الصبيب هو مفتاح إزاحة الطور التربيعي، علاوة على ذلك، فإن استخدام تقنية الكشف عن متوسط الحد الأدنى للخطأ التربيعي يتفوق على تقنيات التأثير الصفري. تضمنت الدراسة عدة حالات لاتصالات المركبات مثل من مركبة لمركبة ومن مركبة لشبكات الاتصال.

Keywords