Một số mô hình kênh không gian và tác động của tương quan không gian trong hệ thống mimo ofdma

BỘGIÁODỤCVÀĐÀOTẠO TRƢỜNGĐẠIHỌCBÁCHKHOAHÀNỘI NGUYỄNTHUNGA MỘT SỐ MƠ HÌNH KÊNH KHƠNG GIAN VÀTÁCĐỘNGCỦATƢƠNGQUANKHƠNGGIAN TRONGHỆTHỐNGMIMO-OFDMA Chun ngành: Kỹ thuật viễn thơngMãsố:62520208 TĨMTẮTLUẬN ÁNTIẾNSĨ KỸTHUẬT VIỄNTHƠNG HÀNỘI-2016 Cơng trình hồn thành tại:TrườngĐạihọc Bách khoaHà Nội Ngườihướngdẫnkhoahọc:P G S T S NguyễnVănĐức Phảnbiện1: Phảnbiện2: Phảnbiện3: Luậnán bảovệ trướcHội đồngđánh giáluậnántiến sĩ cấp trường họptạiTrườngĐạihọc Bách khoaHà Nội Vàohồi… giờ, ngày… tháng… n ă m … Cóthểtìmhiểuluậnántại: ThưviệnTạ QuangBửu, TrườngĐHBKHà Nội ThưviệnQuốc giaViệtNam LỜIMỞĐẦU Bốicảnhnghiêncứu Bằng cách kết hợp hai kỹ thuật đa anten phát đa anten thu ghép kênh phân chiatần số trực giao MIMO-OFDM (Multiple Input Multiple Output-Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing), hiệu hệ thống truyền thông không dây tăngcường sử dụng phương pháp phân tập tín hiệu truyền miền thời gian, tần số vàkhông gian Hệ thống đa anten phát đa anten thu đa truy nhập phân chia theo tần số trựcgiao MIMO-OFDMA (Multiple Input Multiple Output-Orthogonal Frequency DivisionMultiplex Access) ứng dụng cho nhiều người dùng cách phân bổ sóng mangconkhác nhaunhờ việc chốngfadingchọnlọc tầnsố Lído lựa chọnđềtài Nghiên cứu rằng, vấn đề dung lượng kênh truyền hay việc xử lý tín hiệuđều doảnh hưởng đặc tính tương quanfading lên kênhtruyền Cácmơh ì n h kênh thống kê MIMO phân chia theo mơ hình hình học tán xạ mơ hình mộtvòngt ròn O n e r i n g h o ặ c c c m h ì n h t ham s ố t h ố n g k ê d ự a t r ê n đ o đ c n h m ô h ì n h kênhk h n g g i a n S C M D o v ậ y , v i ệ c đ ặ t r a b i t o n k ế t h ợ p đ n h g i c h ấ t l ợ n g h ệ thốngởlớpvậtlýkếthợpvớicấpphátkênhđộngởlớpMACtrêncácmơhìnhkênhcóảnh hưởng tương quan khơng gian MIMO-OFDMA theo chuẩn truyền dẫn mớilà cần thiết Như vậy, luận án so sánh hai phương pháp mơ hình kênh hình học vàphương pháp mơ hình kênh tham số đo đạc: liệu điều kiện môi trường truyềndẫn hai phương pháp mơ hình thay cho Qua khảo sát đặctínhtươngquankhơnggianphụthuộcvàokhoảng cáchanten,luậnánđánhgiáảnhhưởngcủa nótớichấtlượngcủa hệ thốngMIMO Mụctiêunghiêncứucủa luậnán Luận án xây dựng mơ hình kênh MIMO băng rộng phù hợp với chuẩn LTE-A dướitác động tương quan không gian Dựa mơ hình kênh luận án đề xuất phươngpháp đánh giá chất lượng hệthống lớpvật lý kết hợpc ấ p p h t k ê n h đ ộ n g t r ê n l p MAC điều kiện kênh có thay đổi tương quan khơng gian hai phương phápmơhình kênh đãxét Đểthực tối ưu cách làm thôngthường làm ô p h ỏ n g v é t c n cáctrườnghợpđểđưarasựđánhgiáchínhxácvàđángtin.Luậnánđãchỉrõsựliênhệvề đặc tính tương quan kênh truyền với chất lượng hệ thống với hàm tốnhọc mơ hình giải tích đại lượng phi tuyến khơng thể mơ hìnhđược Đây kết có ý nghĩa giúp nhà khoa học tiên lượng kết hệthống Tổng quan tình hình nghiên cứu mơ hình kênh MIMO ảnh hƣởng củađặc tính tƣơng quan không gian kênh truyền đến chất lƣợng hệ thống MIMOOFDMA Cácvấnđềcầngiảiquyếtcủa luậnán Luận án khảo sát so sánh hàm tương quan không gian hai phương pháp mơhìnhkênhhìnhhọcmộtvịngtrịnvàmơhìnhthamsốđođạckhơnggianSCM.Điề u dẫn tới mơ hình hình học đơn giản thay cho mơ hình tham số đo đạc trongđiềukiệnđặcbiệtvàđềxuấtchocácmơitrườngtruyềndẫnchocácmơhìnhkênh.Tiếptheo luận án đề xuất đánh giá chất lượng hệ thống MIMO sử dụng phương phápmã khối mơ hình kênh có ảnh hưởng tương quan không gian MIMO-OFDM Cuối cùng, hệ thống có ảnh hưởng tương quan khơng gian MIMO-OFDMA, luận án đánh giá chất lượng hệ thống lớp MAC đề xuất tổ hợp mã hóa.Cácđónggópchínhcủa luậnáncóthể đượctómlượcnhư sau: Đóng góp 1: So sánh đánh giá hiệu khả ứng dụng phương phápmô hình tham số đo đạc khơng gian SCM mơ hình kênh hình học Onering cho hệthống thơng tin di động để đưa trường hợp sử dụng mô hình Onering thay choSCM.Đóng góp 2: Thơng qua kết phân tích lý thuyết khảo sát hàm tương quankhơng gian mô hệ thống thống thông qua tỉ số lỗi ký tự SER, luận án đề xuấtcác tham số tối ưu khoảng cách anten phát thu để tối ưu chất lượng hệ thốngMIMO-OFDM sử dụng kỹ thuật mã hóa kênh.Đóng góp 3: Trên sở xem xét cácgiảiphápmãhóalớpvậtlý,luậnánxemxéttiếptácđộngtươngquankhơnggianđối vớilớpMACcủahệthốngMIMO-OFDMAcấpphátkênhđộng.Đóng góp 4: Đề xuấtsử dụng tổ hợp SFBCMMSE cho hệ thống đa người sử dụng MIMO-OFDMA cácmơhìnhkênhtươngquankhơnggian Nhữnggiớihạntrongcácnghiêncứucủa luậnán Vấn đề đồng coi lí tưởng trường hợp đường lên vàđường xuống.Thơng tin kênh truyền phía thu lý tưởng Trong cell ảnh hưởng nhiễuđồngkênhlà khơngcó Phƣơngphápnghiêncứu Phương pháptính tốngiảitích ápd ụ n g đ ể p h â n t í c h c c p h n g t r ì n h t o n học Phương pháp Monte Carlo sử dụng mô Matlab sử dụng để mơphỏng hệ thốngvàtìmhiệunăngcủa hệthống Bốcụccủa luậnán: Luậnángồm 4chương:Chương1:Phântíchđặctínhtươngquankhơnggianvàcácphươngp h p p h ỏ n g t o k ê n h M I M O Chương2 : Đ n h g i ả n h h n g c ủ a đ ặ c t í n h tươngquankhơnggianvớih ệthốngMIMOOFDMdựatrêncácmơhìnhkênhtruyền.Chương3:Đánhgiáchấtlượngcủathuậttốntriệtnhiễ uVBLAST-ZFtrêncácmơhìnhkênh tươngquankhơnggianM IM OO F D MA C hư n g 4:ĐềxuấtsửdụngtổhợpmãhốSFBC-MMSEdựatrênđặctínhtươngquankhơnggian MIMOOFDMA.CHƯƠNG1.PHÂNT Í C H CÁC Đ Ặ C TÍ NH TƯƠNG Q U AN KHƠ NG G I A N V À CÁCPHƯƠNG PHÁPPHỎNGTẠO KÊNH 1.1 BiểudiễntốnhọccủamatrậntƣơngquankênhMIMO 1.2 Cácphƣơngphápphỏngtạokênh 1.2.1 Mơhìnhkênh hìnhhọctánxạmộtvịngtrịnOnering Mơ hình vịng trịn Onering mơ hình ngẫu nhiên dựa đặc tính hình học.Các điểm tán xạ phân bố ngẫu nhiên sau xếp lên vịng trịn tán xạ bán kínhxungquanhthiếtbịdiđộngmụcđíchlàđểtạoracácthờigiantrễtruyềndẫn.Mơhình Onering mở rộng hình 1.2 cho hệ thống MIMO- OFDM với chuẩn ô tô đườngVehicular A (EVA) - ITU điều kiện thông tin trạng thái kênh hồn hảo Trong đóđại𝑚𝑎 lượngɸ𝑀𝑆được gọi góc trải nhìn từ BS, khoảng cách phầnược gọi góc trải nhìn từ BS, khoảng cách phần 𝑥 tử anten bênBS MS là∆𝑑𝑠, ∆𝑑𝑢 Hệ số𝛼𝑀𝑆,𝛼𝐵𝑆là góc ngẩng anten bên phía th � 𝑀𝑆 � baoMSvàtrạmgốcBS.Đạilượngɸ l góctớicủađườngtớithứnbênMS,tươngứng nhưv ậ y , t a c ó g ó c ɸ𝐵𝑆;ɸ 𝐵𝑆l gócđi l n n hấ t b ê n B S ; đ i l ợ n g 𝛼 làgócdịch 𝑛 𝑚𝑎𝑥 𝑣 chuyểnbênphíaMS 𝑦 v→ 𝜑𝑓−1 𝐼𝑓−1 Sn ds BS nBS max BS 𝐼1 𝜑1 MS v nMS 𝜑𝑓 x 𝐼𝑓 du 𝐼1 −𝜑1 𝐼𝑓 −𝜑𝑓 −𝜑𝑓−1 R 𝐼𝑓−1 D Hình1.2Mơ hìnhkênhOnering Hàmtươngquan khơnggian- thờigian-tầnsố củakênhMIMO2×2nhưsau: 𝜌𝑂𝑅𝑢1,𝑠1(∆𝑑𝑠,∆𝑑𝑢,Δ𝑡,Δƒ)= 𝑢2,𝑠2 ∆𝑑𝑠[cos 𝐵𝑆 𝑀𝑆 (𝛼) +Ø exp(j2𝜋 s i 𝑚𝑎𝑥 n (𝛼) sin(Ø 𝐵𝑆 𝐵𝑆 )]* 𝜆 ∑𝑁∑ ( ∆𝑑𝑢 𝑙 𝑀𝑆 𝑓 𝑐𝑙 𝑙=1 𝑁𝑙 𝑛=1 𝑛,𝑙 ,×𝑒j[2𝜋(f∆𝑛,𝑙𝑡 − 𝑐 𝑙 (1.10) Δf)] ×exp(j2𝜋 𝑛,𝑙 𝛼 𝑀𝑆)* 𝜆cos(Ø − KhiΔ𝑡= t a cóhàmtươngquanchéokhơnggian-tầnsốcủakênhMIMO2×2nhưsau: 𝜌𝑂𝑅𝑢1,𝑠1(∆𝑑𝑠,∆𝑑𝑢,Δƒ) 𝑢2,𝑠2 𝑓 𝑁𝑙 ∆𝑑 𝑠 𝐵𝑆 𝑀𝑆 (1.13) (𝛼𝐵𝑆)+Ø 𝑚𝑎𝑥sin (𝛼𝐵𝑆)sin(Ø𝑛,𝑙)]* exp(j2𝜋 𝑐𝑙2 𝜆 [cos =∑𝑁𝑙∑ ( ,𝑒j[−2𝜋𝑐𝑙Δf ] ∆𝑑𝑢 𝑀𝑆 KhoảngcáchgiữacácphầntửantenbênBSvàMSlầnlượtlà 𝐵𝑆 ,𝑀 𝑆 ;𝛼 𝑀𝑆,𝛼𝐵𝑆l cácgócng 𝑙=1 𝑛=1 ×exp(j2𝜋 𝑛,𝑙− 𝛼 𝑀𝑆)* 𝑀𝑆 𝐵𝑆 ẩngantenbênMSvàBS.Đạilượngɸ ɸ l à𝑛góctớihoặcgócđicủađường 𝜆cos(Ø 𝑛 tớithứnbênMShoặc bênBS.ɸ𝐵𝑆l n 𝑚𝑎 a g ó c gọi góc trải nhìn từ BS, khoảng cách phần i lớnnhấtbênBS 𝑥 thamsố đođạckhônggianSCM 1.2.2 Mơhìnhkênh Mơ hình khơng gian SCM mơ hình tham số ngẫu nhiên đo đạc Phương pháp thamsố loại bỏ hoàn toàn tán xạ khỏi việc tổng hợp mơ hình, thành phần đađườngtruyềnkhơngliênquantớicácđiểmtánxạnhưnglạitạoramộtmiềncácgiátrị tham số ngẫu nhiên Mơ hình kênh khơng gian SCM theo chuẩn 3GPP xây dựngcho mô mạng hệ thứ ba băng thông MHz môi trường ngoại ơ, đơthịlớnvà đơthịnhỏtrong hình1.5 Cluster n Subpath m N BS array N MS array broadside MS array BS array broadside Hình1.5ThơngsốgóccủaBSvà MScủamơhìnhSCM [1] , : Hướng chùm anten bên BS MS;𝜃𝐵𝑆, 𝜃𝑀𝑆: Góc AoD góc tới AoAso với phương ngang chùm anten bên BS bên MS; 𝑛 , 𝐴 𝑜 𝐷 ,𝑛,𝐴𝑜𝐴:Gócđi AoDhoặcg ó c t i A o A c h o đ n g t h ứ n b ê n B S h o ặ c M S ; ∆ 𝑛,𝑚,𝐴𝑜𝐷,∆𝑛,𝑚,𝐴𝑜𝐴:Gócl ệ c h c ủ a đường thứmbên BS, MS;𝜃𝑛,𝑚,𝐴𝑜𝐷,𝜃𝑛,𝑚,𝐴𝑜𝐴: Góc AoD góc tới AoA củađườngconthứmbênBShoặc MS Hàmtươngquankhơnggian-thời gian-tầnsốcủakênhMIMO2×2nhưsau 𝜌𝑢1𝑠1(∆𝑑𝑠,∆𝑑𝑢,Δ𝑡,Δƒ)= 〈 𝐻𝑢𝑠 ( ƒ,𝑡+Δ𝑡).𝐻* 𝑢 𝑠 (ƒ,𝑡)〉 𝑢2𝑠 11 2 (1.19) 𝑒𝑥𝑝(j𝑘∆𝑑𝑠𝑠i𝑛(𝜃 𝑛,𝑚,𝐴𝑜𝐷))× 𝑁 𝑀 𝑃𝑛∑ =∑ { 𝑒𝑥𝑝(j𝑘∆𝑑𝑠i𝑛(𝜃 ))× }×exp(−j2𝜋Δƒ𝑟) 𝑢 𝑛,𝑚,𝐴𝑜𝐴 𝑛 𝑀 𝑛=1 𝑚=1𝑒 𝑥 𝑝 [ j 𝑘 ‖𝑣‖𝑐𝑜𝑠(𝜃 𝑛,𝑚,𝐴𝑜𝐴− 𝜃 𝑣)Δ𝑡] Nếut hi ết l ậ p Δ ds= Δ du= v Δ ƒ = t h ì h m t ự t n g qu an t h i g i a n c ủ a k ê n h TCF (TemporalCorrelationFunction)là: 𝑁𝑃 𝑀 𝑛 (1.20) 𝜌𝑢1𝑠1(Δ𝑡)= ∑ ∑𝑒𝑥𝑝(j𝑘‖𝑣‖𝑐𝑜𝑠(𝜃 −𝜃) Δ 𝑡 ) 𝐵𝑆 𝑀𝑆 𝑢2𝑠2 𝑛=1 𝑀 𝑚=1 𝑛,𝑚,𝐴𝑜𝐴 𝑣 Thiết lậpΔ𝑡 = vàΔƒ =, hàm tương quan chéo không gian kênh MIMO băngrộngđượcđưaranhưsau: 𝑒𝑥𝑝(j𝑘∆𝑑 {𝑒𝑥𝑝( j𝑘∆𝑑 𝑠𝑠i𝑛(𝜃𝑛,𝑚,𝐴𝑜𝐷))× 𝑃𝑛 𝑠 𝑢 (1.21) 𝜌 12𝑢12(∆𝑑, 𝑠∆𝑑) 𝑢=∑𝑁 𝑛=1𝑀 𝑚=1 ∑𝑀 𝑠 i 𝑛 ( 𝜃𝑛,𝑚,𝐴𝑜𝐴)) } 𝑢 1.3 Đặctín htƣơng qu an k h ô n g gi ancủam ô hì nh thamsốđo đạcS CMt r o n g h ệ thống2*2MIMO 1.3.1 Mơhình kênhtruyền khơngcó tínhiệutruyềnthẳngNLOS Luậná n sos n h đ t h ị t n g q u a n k h ô n g g i a n c h é o m h ì n h S C M b ê n MS 𝜌𝑠1𝑢1 𝑠2𝑢2(Δ𝑑𝑠= 𝜆 , ∆ 𝑑 𝑢)hình 1.14 luận án với hình 1.15 chép y nguyên trongbài báo Cheng Xiang Ta thấy đồ thịh m t n g q u a n k h ô n g g i a n c h é o b ê n MS luận án có dạng giống với đồ thị tương quan khơng gian tác giả Cheng-Xiang Vì việc mô đánh giá hàm tương quan không gian chéo mơ hìnhkênhSCM trongluậnánnàylà cóthể tincậyđược HamtuongquancheobenMSr 11,22 voi  ds=  0.9 Giatri hamkhonggianCCF 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 1.5 0.5 KhoangcachantenbenMSd u/ Hình1.14Hàmtươngquankhơnggian chéo bên MS khi∆𝑑𝑠= 1𝜆mơhình kênhSCMtrongluậnán Hình1.15Hàm tươngquankhơnggianchéobênM S c ủ a mơh ì n h k ê n h S C M k h i ∆𝑑𝑠= 1𝜆 Cheng-Xiang 1.3.1.1 Đặctínhhàmtươngquankhơnggianbênthu theo cácphânbốcủa gócAoA 1.3.1.2 ĐặctínhhàmtươngquankhơnggianbênpháttheocácphânbốcủagócAoD 1.3.1.3 Hàm tươngquankhơnggianhaichiềukhikhơngcótínhiệutầm nhìnthẳng 1.3.1.4 Hàm tựtươngquanthờigian TCF 1.3.1.5 Đặctínhhàmtươngquan tầnsốFCF TuongquantansoOneringLTE-A Tuong quan tanso SCMLTE-A 0.9 0.9 0.8 0.8 0.7 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 TuongquantansoR(f) Tuong quantansoR(f) 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.2 0.1 0.1 0 ftheoMHz Hình1.20HàmFCFcủamơhìnhOnering 0 ftheoMHz Hình1.21HàmFCFcủamơhìnhSCM Do ta biểu diễn hàm FCF hình 1.20-1.21 ta nhận thấy hai đồ thịcódạng tương đối gầngiốngnhau, điểm cực tiểu cósự sai khác theo∆ ƒ Điểmtươngquantầnsốlớnnhấtbằng1tại giá trị trục hồnh∆ƒ= 1.3.2 Mơhình kênhtruyềncótínhiệutầmnhìnthẳngLOS Sự thay đổivề phatrên đường truyền tầm nhìn thẳng anten khácn h a u phải tính đến mơ hình fading Rician kênh MIMO Hàm tương quan chéo kênhMIMObăngrộngđược tínhnhư sau: 𝑁 𝑠 𝑢 𝑢 𝜌𝑠21𝑢21(∆𝑑,𝑠 ∆𝑑)=∑ 𝑛=1 𝑀 𝑃𝑛 𝑒𝑥𝑝(j𝑘∆𝑑𝑠𝑠i𝑛(𝜃𝑛,𝑚,𝐴𝑜𝐷)) 𝐾+1𝑀 ∑ { 𝑒𝑥𝑝(j𝑘∆𝑑𝑢𝑠i𝑛(𝜃𝑛,𝑚,𝐴𝑜𝐴)) } (1.45) 𝑚=1 𝐾 (j𝑘∆𝑑𝑠𝑠i𝑛(𝜃𝐵𝑆)) + 𝐾+ 𝑒{𝑒𝑥𝑝 } ) 𝑥 𝑝 (j𝑘∆𝑑𝑢𝑠i𝑛(𝜃𝑀𝑆) 1.3.2.1 Đặctínhhàmtươngquankhơnggianbênthutheo cácphânbốcủagócAoA 1.3.2.2 Đặctínhhàmtươngquankhơnggianbênpháttheocácphânbố củagócAoD 1.3.2.3 Hàmtươngquanhaichiềukhicótínhiệutầmnhìnthẳng 1.4 SosánhđặctínhtƣơngquankhơnggiantrênmơhìnhkênhkhơnggianSCMvà mơ hìnhkênhhìnhhọcmộtvịngtrịnOneringchuẩnLTE-A Luận án so sánh hai mơ hình Onering mơ hình SCM theo chuẩn LTE-A, với cùngđiềukiệnđầuvàotrongtrườnghợpđặcbiệtkhihaiantenbênphát/thusongsongvớinhau vng góc với phương ngang ta có mơ hình hình học hình 1.35 Hàmtương quan khơng gian cho mơ hình Onering so sánh với cơng thức mơ hìnhSCM, cơng thức (1.25) cho thấy hai hàm có sai khác góc lệch đường phụsovớiđườngchínhtạicảhaibênphátvàthulàcácgiátrịgóc∆ 𝑛,𝑚,𝐴𝑜𝐴,∆ 𝑛,𝑚,𝐴𝑜𝐷.Trong trườnghợp 𝛼 𝑀𝑆= 𝛼 𝐵𝑆= 𝜋 h 2à m tươngquankhônggian- tầnsốcho m hì n h Oneri ng đượcviếtnhưsau: 𝜌𝑂𝑅𝑢1,𝑠1( ∆𝑑𝑠,∆𝑑 𝑢) 𝑢2,𝑠2 𝑁𝑙 𝐿 ∆𝑑𝑠 𝑒𝑥𝑝(j2𝜋 𝑠i𝑛(𝜃 𝑐𝑙 l I =∑𝑁∑ 𝑙 𝑙=1 𝑛=1× 𝑒𝑥𝑝(j2𝜋 𝗁 (1.60) −∆ )+ 𝑛,𝑚,𝐴𝑜𝐷 𝑛,𝑚,𝐴𝑜𝐷 𝑙] 𝜆 I × 𝑒j[−2𝜋𝑐∆ f ∆𝑑𝑢 𝑠i𝑛(𝜃𝑛,𝑚,𝐴𝑜𝐴− ∆𝑛,𝑚,𝐴𝑜𝐴)* 𝜆 ) hóa SFBC bị chịu ảnh hưởng tương quan khơng gian có hiệu sửa lỗitốtnhất trêncác kênhtươngquankhơnggian CHƯƠNG 3.ĐÁNHGIÁCHẤTLƯỢNGTHUẬTTỐNTRIỆTNHIỄUVBLASTZFTRÊNCÁCMƠHÌNHKÊNHTƯƠNGQUANKHƠNGG I A N MIMO–OFDMA 3.1 HệthốngMIMO– OFDMA2antenphát2antenthu Kỹ thuật đa truy nhập phân chia tần số trực giao (OFDMA) sử dụng để truyềntrong kênh đa đường để khai thác kênh truyền thông tần số chọn lọc khơng dây bằngcáchphânbổsóngmang conkhácnhaucho mỗingườidùngđểtăngthơnglượngcủahệthống Hệ thống đa người dùng Q thuê bao MIMO-OFDM2×2 Dựa kỹ thuật cấpphát kênh động, dòng ký tự gán chom ỗ i k h u n g v đ ợ c đ i ề u c h ế O F D M , t r u y ề n tới anten phát (Tx 1và Tx2) Kiến trúc phát thu MIMO OFDMA nhưtronghình3.1vàhình3.2 Người dùng thứ i Ðiều chế 64 QAM DCA …… IFFT Chèn khoảng bảo vệ IFFT Chèn khoảng bảo vệ Tx1 Tx2 …… Hình3.1BộphátMIMO-OFDMA Rx1 Tách khoảng bảo vệ FFT Rx2 Tách sóng mang cho đa người dùng VBLAST Giải điềuNgười chế 64QAMdùng …… …… Tách khoảng bảo vệ Người dùng Giải điều chế 64QAM VBLAST Q FFT Giải điều chế 64QAM Người dùng Q DCA Hình3.2Bộ thuMIMO-OFDMA 3.2 Kỹthuậtcấpphátkênhđộng-DynamicChannelAllocation(DCA) 3.3 Thuậttốnkhơiphụcdữliệu 3.3.1 Bộkhơiphục dữliệuVBLAST-ZF Thuật tốn VBLAST-ZF biến đổi VBLAST theo cân ZF Tại mỗikhoảng thời gian ký tự với sóng mang con, ZF dị tìm lớp mạnh vàloại lớp mạnh khỏi tín hiệu bên thu, lúc bị coi nhiễu Việc tách dữliệusẽ tiếptụcvớinhữnglớpmạnh nhấtcịnlại 3.3.2 Bộkhơiphục dữliệuVBLAST-MMSE ThuậttốnVBLASTMMSEsửdụngbộcânbằngWinnercủamatrậnkênhH.Bộthuloạibỏ nhiễu tiếngồnvàlàmtốithiểuhóanhữnglỗitổngcủahệ thống 3.4 GiảithuậtVBLASTtrongmơhìnhkênhMonteCarlo Các tác giả [42] thực thuật toán cấp phát kênh động dựa theo mức ngưỡngSNR mơ hình kênh Monte Carlo theo chuẩn HiperLAN2 dựa việc sử dụng cácbộ cân kênh ZF MMSE Phần luận án bổ sung thêm kết sử dụngthuật toán VBLAST-ZF choc c m h ì n h k ê n h đ a n g x é t c h u ẩ n L T E - A , đ n g t h i s o sánh kết sử dụng thuật toán VBLAST-ZF với tách nhiễu ZF [42] Kếtquả cho thấy VBLAST-ZF cho hiệu hệ thống tốt so với trường hợp chỉdùng ZF Đồ thị số lượng người dùng hình 3.16-3.17 tỉ lệ lỗi ký tự caonhất có thuê bao, thuật toán cấp phát kênh [42] chưa áp dụng.Khi tăng số lượng người dùng lên, có khác biệt lớn tỷ số SNR sóng mangcon thuê bao Thuật toán cấp phát kênh động lựa chọn sóng mang có tỉsố SNR lớn cấp phát chot h u ê b a o d o đ ó l m t ă n g d u n g l ợ n g c ủ a h ệ t h ố n g T u y nhiên số lượng thuê bao tăng tới giá trị giới hạn mà tỉ lệ lỗi ký tự khơngthểgiảmthêmnữa 3.5 ĐánhgiáhiệuquảthuậttốnVBLAST-ZFmơhìnhkênhOneringLTE-A 3.6 Đánhgiá hiệuquảthuậttốn VBLAST-ZF mơhìnhkênhSCMchuẩnLTE-A Kết thay đổi kí tự khung MAC hình 3.18 - 3.19 hai mơhìnhkênh.KhităngkítựchomỗikhungMAC,SERtăngdophảităngsốlượngướclượng ký tự OFDM chu kỳ khung MAC thời gian tương quan kênhnhỏdovậylàmgiảmhiệunănghệ thống MohinhOnering,1kytutren khungMAC 100 MohinhSCM- NLOS,1kytu trenkhungMAC 10 -1 SER SER 10 -1 10 -2 10 VBLAST-ZF: nguoi dung VBLAST-ZF: 30 nguoi dung VBLAST-ZF: 100 nguoi dung ZF: 30 nguoi dung ZF: 100 dung BLAST-ZF: nguoi dung VBLAST-ZF: 30 nguoi dung VBLAST-ZF: 100 nguoi dung ZF: nguoi nguoi dung 15 SNRindB Hình3.16Thuêbao VBLAST-ZF-ORM 0Cac SER ZF10 -1 10 ky tu khác Mo hinh kenh OneRing 20 25 10 15 20 25 SNRindB Hình3.17Thuêbao VBLAST-ZF-SCM - Su dung VBLAST0C a c k y t u k h a c n h a u t r o n g M o h i n h k e n h S C M 10 - Su dung VBLASTZF SER -2 F: 30 nguoi dung ZF: 100 nguoi dung 10 10 30