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16.03.2019 | Ausgabe 1/2019

Wireless Personal Communications 1/2019

Path Loss Model and Channel Capacity for UWB–MIMO Channel in Outdoor Environment

Zeitschrift:
Wireless Personal Communications > Ausgabe 1/2019
Autoren:
Ahmed M. Al-Samman, Tharek Abd Rahman, Marwan Hadri Azmi, Ibraheem Shayea
Wichtige Hinweise

Publisher's Note

Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional affiliations.

Abstract

A demand for high speed wireless communication system has increased tremendously. Two approaches for fulfilling this demand are to use system with large bandwidth as proposed by ultra-wideband (UWB) systems, or by adopting multiple-input multiple-output (MIMO) antenna systems. This paper presents the path loss model and the capacity of UWB channels in outdoor environment for infostation application. The close in free space and floating intercept path loss models are used to investigate the power decay for the UWB channel. The capacity of the UWB channel is computed based on the measured time-domain data obtained from channel measurement. Comparison between the capacities of UWB single-input single-output (SISO), UWB single-input multiple-output (SIMO), UWB multiple-input single-output (MISO), and UWB–MIMO systems is conducted. The path loss exponent for the MIMO channel is comparable with free space path loss exponent of 2. Result shows an improvement at about 27 bps/Hz in channel capacity for 2 × 2 UWB–MIMO systems when compared to UWB–SISO systems. In addition, we also found that 1 × 2 UWB–SIMO systems achieved higher capacities than 2 × 1 UWB–MISO systems.

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