Thông tin di động là một lĩnh vực rất quan trọng trong đời sống xã hội. Những năm gần đây thì các dịch vụ truyền số liệu, các dịch vụ truyền thông đa phương tiện phát triển nhanh chóng đã thúc đẩy quá trình nghiên cứu tìm ra các công nghệ mới có thể đáp ứng được nhu cầu này. Các hệ thống di động băng rộng theo tiêu chuẩn mới ra đời như 4G LTE với các kĩ thuật đa anten, đa truy cập phân chia theo không gian sẽ hứa hẹn sẽ đem đến cho người sử dụng các dịch vụ có tốc độ truy cập cao và chất lượng tốt.Bên cạnh đó thì cải thiện chất lượng của vùng phủ sóng cũng là một vấ đề quan trọng. Để đạt được chất lượng tín hiệu tốt với một vùng phủ sóng lớn là điều không dễ dàng, và để cải thiện vấn đề này thì hệ thống truyền thông đa chặng đời (gồm oneway relay và twoway relay). Hệ thống MIMO kết hợp đa chặng giúp mở rộng vùng phủ sóng, tăng thông lượng hệ thống và chất lượng dịch vụ mà không phải mất quá nhiều chi phí cho việc lắp đặt thêm trạm mới. Tuy nhiên thì vấn đề lớn nhất trong hệ thống này đó là nhiễu xuyên kênh khi mà cùng một lúc trạm gốc phục vụ cho nhiều thuê bao. Và chính vì thế mà việc nghiên cứu các kĩ thuật tiền mã hóa trong hệ thống đa chặng là vô cùng quan trọng. Và em chọn đề tài cho đồ án tốt nghiệp là: “Nghiên cứu kĩ thuật tiền mã hóa trong hệ thống thông tin đa chặng twoway relay”.Đồ án gồm 4 chương:Chương 1: Giới thiệu về hệ thống thông tin di động.Chương 2: Ghép kênh phân chia theo tần số trực giao OFDM và đa truy cập phân chia theo không gian SDMA.Chương 3: Thông tin đa chặng và tiền mã hóa trong hệ thống twoway relay.Chương 4: Mô phỏng.Đồ án sẽ nghiên cứu về kỹ thuật tiền mã hóa trong hệ thống thông tin đa chặng, đồng thời nghiên cứu sự thay đổi của chất lượng của hệ thống khi số thuê bao, số anten tại trạm gốc và relay thay đổi. Kết quả mô phỏng cho ta một cái nhìn trực quan hơn về hệ thống đa chặng trong thông tin di động.
LỜI CAM ĐOAN Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt Nam Độc lập - Tự - Hạnh phúc LỜI CAM ĐOAN Kính gửi : Hội đồng bảo vệ đồ án tốt nghiệp khoa Điện tử - Viễn thông Trường Đại học Bách Khoa – Đại học Đà Nẵng Em tên là: Bùi Minh Sinh Hiện học lớp 09DT1 – Khoa Điện tử - Viễn Thông, trường đại học Bách Khoa – Đại học Đà Nẵng Em xin cam đoan nội dung đồ án chép đồ án công trình có từ trước Nếu vi phạm em xin chịu hình thức kỷ luật khoa Sinh viên thực đồ án Bùi Minh Sinh Trang MỤC LỤC MỤC LỤC Trang DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT 1G 2G 3G 4G AF AWGN BER BS BW CP CDMA DF DFT FDM FDMA FFT GSM GPRS First Generation Second Generation Third Generation Fourth Generation Ampify and Forward Addition White Gaussian Noise Bit Error Rate Base Station Bandwidth Cyclic Prefix Code Division Multiple Access Decode and Forward Discrete Fourier Transform frequency-division multiplexing Frequency Division Multiple Access Fast Fourier Transform Global System for Mobile Communications General Packet Radio Service HSDPA High-Speed Downlink Packet Access ICI IFFT IDFT ISI LOS LTE MIMO Inter- Carrier Interference Inverse Fast Fourier Transform Inverse DFT Inter- Symbol Interference Line Of Sight Long Term Evolution Multiple Input Multiple Output M-QAM M Quadrature Amplitude Modulation MSE Mean Squared Error MS Mobile Station OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing QAM Quadrature Ampitude Modulation SDMA Space Division Multiple Access SNR Signal to Noise Ratio Thế hệ thứ Thế hệ thứ hai Thế hệ thứ ba Thế hệ thứ tư Khuếch đại chuyển tiếp Nhiễu Gaussian trắng cộng Tỉ số bit lỗi Trạm gốc Băng thông Tiền tố lặp vòng Đa truy cập phân chia theo mã Giải mã chuyển tiếp Phép biến đổi Fourier rời rạc Ghép kênh phân chia theo tần số Đa truy cập phân chia theo tần số Phép biến đổi Fourier nhanh Hệ thống thông tin di động toàn cầu Dịch vụ vô tuyến gói tổng hợp Truy nhập gói đường xuống tốc độ cao Nhiễu liên sóng mang Phép biến đổi Fourier đảo Biến đổi DFT ngược Nhiễu liên ký tự Đường truyền thẳng Sự tiến triển dài hạn Nhiều ngõ vào, nhiều ngõ Điều chế biên độ cầu phương M điểm Lỗi bình phương trung bình Trạm di động Ghép kênh phân chia theo tần số trực giao Điều chế biên độ cầu phương Đa truy cập phân chia theo không gian Tỉ số tín hiệu nhiễu Trang DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT SINR Signal to Interference plus Noise ratio TDM Time division multiplexing TDMA Time division multiple access W-CDMA Wideband CDMA Tỉ số tín hiệu can cộng nhiễu Ghép cập phân chia theo thời gian Đa truy cập phân chia theo thời gian CDMA băng rộng Trang LỜI MỞ ĐẦU LỜI MỞ ĐẦU Thông tin di động lĩnh vực quan trọng đời sống xã hội Những năm gần dịch vụ truyền số liệu, dịch vụ truyền thông đa phương tiện phát triển nhanh chóng thúc đẩy trình nghiên cứu tìm công nghệ đáp ứng nhu cầu Các hệ thống di động băng rộng theo tiêu chuẩn đời 4G -LTE với kĩ thuật đa anten, đa truy cập phân chia theo không gian hứa hẹn đem đến cho người sử dụng dịch vụ có tốc độ truy cập cao chất lượng tốt Bên cạnh cải thiện chất lượng vùng phủ sóng vấ đề quan trọng Để đạt chất lượng tín hiệu tốt với vùng phủ sóng lớn điều không dễ dàng, để cải thiện vấn đề hệ thống truyền thông đa chặng đời (gồm one-way relay two-way relay) Hệ thống MIMO kết hợp đa chặng giúp mở rộng vùng phủ sóng, tăng thông lượng hệ thống chất lượng dịch vụ mà nhiều chi phí cho việc lắp đặt thêm trạm Tuy nhiên vấn đề lớn hệ thống nhiễu xuyên kênh mà lúc trạm gốc phục vụ cho nhiều thuê bao Và mà việc nghiên cứu kĩ thuật tiền mã hóa hệ thống đa chặng vô quan trọng Và em chọn đề tài cho đồ án tốt nghiệp là: “Nghiên cứu kĩ thuật tiền mã hóa hệ thống thông tin đa chặng two-way relay” Đồ án gồm chương: Chương 1: Giới thiệu hệ thống thông tin di động Chương 2: Ghép kênh phân chia theo tần số trực giao OFDM đa truy cập phân chia theo không gian SDMA Chương 3: Thông tin đa chặng tiền mã hóa hệ thống two-way relay Chương 4: Mô Đồ án nghiên cứu kỹ thuật tiền mã hóa hệ thống thông tin đa chặng, đồng thời nghiên cứu thay đổi chất lượng hệ thống số thuê bao, số anten Trang LỜI MỞ ĐẦU trạm gốc relay thay đổi Kết mô cho ta nhìn trực quan hệ thống đa chặng thông tin di động Trong trình thực đồ án, em cố gắng nhiều song không tránh khỏi sai sót, kính mong quý thầy cô thông cảm đóng góp ý kiến để đồ án hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Đà Nẵng, tháng 06 năm 2014 Sinh viên thực Bùi Minh Sinh Trang LỜI MỞ ĐẦU Trang CHƯƠNG GIỚI THIỆU HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG CHƯƠNG GIỚI THIỆU HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 1.1 Giới thiệu chương Thông tin di động lĩnh vực quan trọng đời sống xã hội Xã hội phát triển, nhu cầu thông tin di động người tăng lên thông tin di động khẳng định cần thiết tính tiện dụng Cho đến nay, hệ thống thông tin di động trải qua nhiều giai đoạn phát triển, từ hệ di động hệ đến hệ hệ phát triển giới - hệ Trong chương trình bày nội dung sau: - Lịch sử phát triển hệ thống thông tin di động - Các đặc trưng kênh truyền hệ thống thông tin di động 1.2 Lịch sử phát triển hệ thống thông tin di động Khi ngành thông tin quảng bá vô tuyến phát triển ý tưởng thiết bị điện thoại vô tuyến đời tiền thân mạng thông tin di động sau Năm 1946, mạng điện thoại vô tuyến thử nghiệm ST Louis, bang Missouri Mỹ Sau năm 50, việc phát minh chất bán dẫn ảnh hưởng lớn đến lĩnh vực thông tin di động Ứng dụng linh kiện bán dẫn vào thông tin di động cải thiện số nhược điểm mà trước chưa làm Thuật ngữ thông tin di động tế bào đời vào năm 70, kết hợp vùng phủ sóng riêng lẻ thành công, giải toán khó dung lượng 1.2.1 Hệ thống thông tin di động hệ (1G) Những hệ thống thông tin di động đầu tiên, gọi hệ thứ (1G), sử dụng công nghệ analog gọi đa truy nhập phân chia theo tần số (FDMA) để truyền kênh thoại sóng vô tuyến đến thuê bao điện thoại di động Với FDMA, Trang CHƯƠNG GIỚI THIỆU HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG người dùng cấp phát kênh tập hợp có trật tự kênh lĩnh vực tần số Trong trường hợp số thuê bao nhiều vượt trội so với kênh tần số có thể, số người bị chặn lại không truy cập Đặc điểm: - Mỗi MS cấp phát đôi kênh liên lạc suốt thời gian thông tuyến Nhiễu giao thoa tần số kênh lân cận đáng kể Trạm thu phát gốc BTS phải có thu phát riêng làm việc với MS cell Những nhược điểm hệ thống thông tin di động hệ 1: Hệ thống di động hệ sử dụng phương pháp đa truy cập đơn giản Tuy nhiên hệ thống không thỏa mãn nhu cầu ngày tăng người dùng dung lượng tốc độ Những nhược điểm 1G : - Phân bổ tần số hạn chế, dung lượng nhỏ Tiếng ồn khó chịu nhiễu xảy - máy di động chuyển dịch môi trường fading đa tia Không cho phép giảm đáng kể giá thành thiết bị di động sở hạ tầng - Không đảm bảo tính bí mật gọi Không tương thích hệ thống khác nhau, đặc biệt châu Âu, làm cho - thuê bao sử dụng máy di động nước khác Chất lượng thấp vùng phủ sóng hẹp Giải pháp để loại bỏ hạn chế phải chuyển sang sử dụng kỹ thuật thông tin số cho thông tin di động với kỹ thuật đa truy cập ưu điểm dung lượng dịch vụ cung cấp Vì xuất hệ thống thông tin di động hệ 1.2.2 Hệ thống di động hệ (2G) Hệ thống thông tin di động số sử dụng kỹ thuật đa truy cập phân chia theo thời gian (TDMA) giới đời châu Âu có tên gọi GSM Với phát triển nhanh chóng thuê bao, hệ thống thông tin di động hệ lúc đáp ứng kịp thời số lượng lớn thuê bao di động dựa công nghệ số Hệ thống Trang CHƯƠNG GIỚI THIỆU HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 2G hấp dẫn hệ thống 1G dịch vụ thoại truyền thống, hệ thống có khả cung cấp số dịch vụ truyền liệu dịch vụ bổ sung khác Tất hệ thống thông tin di động hệ sử dụng kỹ thuật điều chế số Và chúng sử dụng phương pháp đa truy cập: Đa truy cập phân chia theo thời gian (Time Division Multiple Access - TDMA): phục vụ gọi theo khe thời gian khác Đa truy cập phân chia theo mã (Code Division Multiple Access - CDMA): phục vụ gọi theo chuỗi mã khác Đa truy cập phân chia theo thời gian TDMA • Trong hệ thống TDMA phổ tần số quy định cho liên lạc di động chia thành dải tần liên lạc, dải tần liên lạc dùng chung cho N kênh liên lạc, kênh liên lạc khe thời gian (Time slot) chu kỳ khung Tin tức tổ chức dạng gói, gói có bit thị đầu gói, thị cuối gói, bit đồng bit liệu Không hệ thống FDMA, hệ thống TDMA truyền dẫn liệu không liên tục sử dụng cho liệu số điều chế số Các đặc điểm TDMA - TDMA phân phát thông tin theo hai phương pháp phân định trước phân phát theo yêu cầu Trong phương pháp phân định trước, việc phân phát cụm định trước phân phát theo thời gian Ngược lại phương pháp phân định theo yêu cầu mạch tới đáp ứng có - gọi yêu cầu, nhờ tăng hiệu suất sử dụng mạch Trong TDMA kênh phân chia theo thời gian nên nhiễu giao thoa kênh kế cận giảm đáng kể TDMA sử dụng kênh vô tuyến để ghép nhiều luồng thông tin thông qua việc phân chia theo thời gian nên cần phải có việc đồng hóa việc truyền dẫn để tránh trùng lặp tín hiệu Ngoài ra, số lượng kênh ghép tăng nên thời gian trễ truyền dẫn đa đường • bỏ qua được, đồng phải tối ưu Đa truy cập phân chia theo mã CDMA Trang 10 PHỤ LỤC %Cac bit phat o M thua bao bit_seq_user1 = randint(M1,B*N); tx_sig_user1 = (reshape(MQAM_modulator(reshape(bit_seq_user1',B,M1*N)),N,M1)).'; bit_seq_user2 = randint(M2,B*N); tx_sig_user2 = (reshape(MQAM_modulator(reshape(bit_seq_user2',B,M2*N)),N,M2)).'; %Dap ung kenh truyen giua tram goc va relay G1 = sqrt(1/2)*( randn(N1,Q1) + j*randn(N1,Q1) ); G2 = sqrt(1/2)*( randn(N2,Q2) + j*randn(N2,Q2) ); %G3 = sqrt(1/2)*( randn(N3,Q3) + j*randn(N3,Q3) ); %Dap H1 = H2 = %H3 = ung kenh truyen giua thua bao va relay sqrt(1/2)*( randn(N1,M1) + j*randn(N1,M1) ); sqrt(1/2)*( randn(N2,M2) + j*randn(N2,M2) ); sqrt(1/2)*( randn(N3,M3) + j*randn(N3,M3) ); %Nhieu AWGN o tram goc, relay va thue noise_BS1 = sqrt(N_BS/2)*( randn(Q1,N) noise_R1 = sqrt(N_R/2)*( randn(N1,N) + noise_user1 = sqrt(No/2)*( randn(M1,N) bao + j*randn(Q1,N) ); j*randn(N1,N) ); + j*randn(M1,N) ); noise_BS2 = sqrt(N_BS/2)*( randn(Q2,N) + j*randn(Q2,N) ); noise_R2 = sqrt(N_R/2)*( randn(N2,N) + j*randn(N2,N) ); noise_user2 = sqrt(No/2)*( randn(M2,N) + j*randn(M2,N) ); %Precoding Ds1 = power_constraint_BS(H1,G1); Dr1 = power_constraint_relay(H1); Ds2 = power_constraint_BS(H2,G2); Dr2 = power_constraint_relay(H2); %Ma tran Precoding o tram goc P1 = inv(G1)*H1*Ds1; P2 = inv(G2)*H2*Ds2; P_without_precoding1 = eye(M1,M1); P_without_precoding2 = eye(M2,M2); %Ma tran Precoding o relay W1 = inv(H1')*Dr1*inv(H1); W2 = inv(H2')*Dr2*inv(H2); W_without_precoding1 = eye(M1,M1); W_without_precoding2 = eye(M2,M2); %1st time slot,tin hieu nhan d??c o relay rx_sig_relay1 = G1*P1*tx_sig_BS1 + H1*tx_sig_user1 + noise_R1; rx_sig_relay2 = G2*P2*tx_sig_BS2 + H2*tx_sig_user2 + noise_R2; Trang 62 PHỤ LỤC %rx_sig_relay3 = G3*P3*tx_sig_BS3 + H3*tx_sig_user3 + noise_R3; rx_relay_without_precoding1 = G1*P_without_precoding1*tx_sig_BS1 + H1*tx_sig_user1 + noise_R1; rx_relay_without_precoding2 = G2*P_without_precoding2*tx_sig_BS2 + H2*tx_sig_user2 + noise_R2; %2nd time slot, relay tien ma hoa, tin hieu relay phat x1 = W1*rx_sig_relay1; x2 = W2*rx_sig_relay2; % x3 = W3*rx_sig_relay3; x_without_precoding1 = W_without_precoding1*rx_relay_without_precoding1; x_without_precoding2 = W_without_precoding2*rx_relay_without_precoding2; %tin hieu nhan duoc o tram goc va thue bao rx_sig_user1 = H1'*x1 + noise_user1; rx_sig_user2 = H2'*x2 + noise_user2; rx_sig_user_without_precoding1 = H1'*x_without_precoding1 + noise_user1; rx_sig_user_without_precoding2 = H2'*x_without_precoding2 + noise_user2; %modify tin hieu nhan rx_sig_user_temp1 = inv(Dr1)*rx_sig_user1 - tx_sig_user1; rx_sig_user_temp2 = inv(Dr2)*rx_sig_user2 - tx_sig_user2; rx_sig_user_without_precoding_temp1 = rx_sig_user_without_precoding1 -H1'*H1*tx_sig_user1; rx_sig_user_without_precoding_temp2 = rx_sig_user_without_precoding2 - H2'*H2*tx_sig_user2; %Demodulation reco_bits_users_precoding1 = MQAM_Demodulator(rx_sig_user_temp1,diag(Ds1),M); reco_bits_users_precoding2 = MQAM_Demodulator(rx_sig_user_temp2,diag(Ds2),M); reco_bits_users_without_precoding1 = MQAM_Demodulator(rx_sig_user_without_precoding_temp1,diag(G1),M); reco_bits_users_without_precoding2 = MQAM_Demodulator(rx_sig_user_without_precoding_temp2,diag(G2),M); %tinh BER BER_user_precoding1(:,i) = BER_user_precoding1(:,i) + sum((abs(bit_seq_BS1 - reco_bits_users_precoding1))')'; BER_user_precoding2(:,i) = BER_user_precoding2(:,i) + sum((abs(bit_seq_BS2 - reco_bits_users_precoding2))')'; BER_user_without_precoding1(:,i) = BER_user_without_precoding1(:,i) + sum((abs(bit_seq_BS1 - reco_bits_users_without_precoding1))')'; Trang 63 PHỤ LỤC BER_user_without_precoding2(:,i) = BER_user_without_precoding2(:,i) + sum((abs(bit_seq_BS2 - reco_bits_users_without_precoding2))')'; end display(' '); end BER_user_precoding1 = BER_user_precoding1/(B*N*Num_trials); BER_user_precoding2 = BER_user_precoding2/(B*N*Num_trials); BER_user_without_precoding1 = BER_user_without_precoding1/(B*N*Num_trials); BER_user_without_precoding2 = BER_user_without_precoding2/(B*N*Num_trials); figure(1) semilogy(SNR,BER_user_without_precoding1(1,:),'r*-','LineWidth',1.5); hold on; semilogy(SNR,BER_user_precoding1(1,:),'r*-.','LineWidth',2); hold on; semilogy(SNR,BER_user_without_precoding2(1,:),'bs-','LineWidth',1.5); hold on; semilogy(SNR,BER_user_precoding2(1,:),'bs-.','LineWidth',2); hold on; grid on; legend('BER at users without precoding, Q=N=M=3', 'BER at users with precoding, Q=N=M=3', 'BER at users without precoding, Q=N=M=4', 'BER at users with precoding, Q=N=M=4'); xlabel('Signal to Noise Ratio (SNR) [dB]'); ylabel('Bit error rate (BER)'); CHƯƠNG TRÌNH KHẢO SÁT HỆ THỐNG CÓ SỐ THUÊ BAO BẰNG SỐ ANTEN Ở TRẠM GỐC VÀ RELAY %Q=N=M close all; clear all; clc; %========================================================================== %Thiet lap cac thong so he thong M = 4; %MQAM level B = log2(M); %so bit moi MQAM symbol Num_trials = 1000; %number of trials N = 1000; %so MQAM complex symbols moi burst/frame SNR = [0:5:45]; %Gia tri ti so tin hieu tren nhieu (SNRs) dung mo phong M1 = 3; %So thue bao= so anten tram goc= so an ten o relay M2 = 4; M3 = 5; %========================================================================== sig_power = signal_power_computation(M); % average MQAM symbol energy; Trang 64 PHỤ LỤC BER_BS_precoding1 = BER_user_precoding1 BER_BS_precoding2 = BER_user_precoding2 BER_BS_precoding3 = BER_user_precoding3 zeros(M1,length(SNR)); = zeros(M1,length(SNR)); zeros(M2,length(SNR)); = zeros(M2,length(SNR)); zeros(M3,length(SNR)); = zeros(M3,length(SNR)); for i = 1:length(SNR) No = sig_power/(10^(SNR(i)/10)); % AWG1N variance o thue bao N_BS = No; %AWG1N variance o tram goc N_R = No; %AWG1N variance o relay for loop = 1:Num_trials %Tao chuoi bit phat o tram goc bit_seq_BS1 = randint(M1,B*N); tx_sig_BS1 = (reshape(MQAM_modulator(reshape(bit_seq_BS1',B,M1*N)),N,M1)).'; bit_seq_BS2 = randint(M2,B*N); tx_sig_BS2 = (reshape(MQAM_modulator(reshape(bit_seq_BS2',B,M2*N)),N,M2)).'; bit_seq_BS3 = randint(M3,B*N); tx_sig_BS3 = (reshape(MQAM_modulator(reshape(bit_seq_BS3',B,M3*N)),N,M3)).'; %Tao chuoi bit phat o thue bao bit_seq_user1 = randint(M1,B*N); tx_sig_user1 = (reshape(MQAM_modulator(reshape(bit_seq_user1',B,M1*N)),N,M1)).'; bit_seq_user2 = randint(M2,B*N); tx_sig_user2 = (reshape(MQAM_modulator(reshape(bit_seq_user2',B,M2*N)),N,M2)).'; bit_seq_user3 = randint(M3,B*N); tx_sig_user3 = (reshape(MQAM_modulator(reshape(bit_seq_user3',B,M3*N)),N,M3)).'; %Ma G1 G2 G3 tran dap ung kenh truyen giua tram goc va relay = sqrt(1/2)*( randn(M1,M1) + j*randn(M1,M1) ); = sqrt(1/2)*( randn(M2,M2) + j*randn(M2,M2) ); = sqrt(1/2)*( randn(M3,M3) + j*randn(M3,M3) ); %Ma tran dap ung H1 = sqrt(1/2)*( H2 = sqrt(1/2)*( H3 = sqrt(1/2)*( kenh truyen randn(M1,M1) + j*randn(M1,M1) ); randn(M2,M2) + j*randn(M2,M2) ); randn(M3,M3) + j*randn(M3,M3) ); %AWGN noise_BS1 = sqrt(N_BS/2)*( randn(M1,N) + j*randn(M1,N) ); Trang 65 PHỤ LỤC noise_R1 = sqrt(N_R/2)*( randn(M1,N) + j*randn(M1,N) ); noise_user1 = sqrt(No/2)*( randn(M1,N) + j*randn(M1,N) ); noise_BS2 = sqrt(N_BS/2)*( randn(M2,N) + j*randn(M2,N) ); noise_R2 = sqrt(N_R/2)*( randn(M2,N) + j*randn(M2,N) ); noise_user2 = sqrt(No/2)*( randn(M2,N) + j*randn(M2,N) ); noise_BS3 = sqrt(N_BS/2)*( randn(M3,N) + j*randn(M3,N) ); noise_R3 = sqrt(N_R/2)*( randn(M3,N) + j*randn(M3,N) ); noise_user3 = sqrt(No/2)*( randn(M3,N) + j*randn(M3,N) ); %Cac ma tran gioi han cong suat Ds1 = power_constraint_BS(H1,G1); Dr1 = power_constraint_relay(H1); Ds2 = power_constraint_BS(H2,G2); Dr2 = power_constraint_relay(H2); Ds3 = power_constraint_BS(H3,G3); Dr3 = power_constraint_relay(H3); %Ma tran tien ma hoa o tram goc P1 = inv(G1)*H1*Ds1; P2 = inv(G2)*H2*Ds2; P3 = inv(G3)*H3*Ds3; %Ma tran tien ma hoa o relay W1 = inv(H1')*Dr1*inv(H1); W2 = inv(H2')*Dr2*inv(H2); W3 = inv(H3')*Dr3*inv(H3); rx_sig_relay1 = G1*P1*tx_sig_BS1 + H1*tx_sig_user1 + noise_R1; rx_sig_relay2 = G2*P2*tx_sig_BS2 + H2*tx_sig_user2 + noise_R2; rx_sig_relay3 = G3*P3*tx_sig_BS3 + H3*tx_sig_user3 + noise_R3; x1 = W1*rx_sig_relay1; x2 = W2*rx_sig_relay2; x3 = W3*rx_sig_relay3; %tin hieu nhan duoc o tram goc va thue bao rx_sig_BS1 = G1'*x1 + noise_BS1; rx_sig_user1 = H1'*x1 + noise_user1; rx_sig_BS2 = G2'*x2 + noise_BS2; rx_sig_user2 = H2'*x2 + noise_user2; rx_sig_BS3 = G3'*x3 + noise_BS3; rx_sig_user3 = H3'*x3 + noise_user3; %modify rx_sig_BS_temp1 = inv(Dr1)*H1'*inv(G1')*rx_sig_BS1 - Ds1*tx_sig_BS1; rx_sig_user_temp1 = inv(Dr1)*rx_sig_user1 - tx_sig_user1; rx_sig_BS_temp2 = inv(Dr2)*H2'*inv(G2')*rx_sig_BS2 - Ds2*tx_sig_BS2; rx_sig_user_temp2 = inv(Dr2)*rx_sig_user2 - tx_sig_user2; Trang 66 PHỤ LỤC rx_sig_BS_temp3 = inv(Dr3)*H3'*inv(G3')*rx_sig_BS3 - Ds3*tx_sig_BS3; rx_sig_user_temp3 = inv(Dr3)*rx_sig_user3 - tx_sig_user3; %Demodulation reco_bits_BS_precoding1 = MQAM_Demodulator(rx_sig_BS_temp1,ones(M1,1),M); reco_bits_users_precoding1 = MQAM_Demodulator(rx_sig_user_temp1,diag(Ds1),M); reco_bits_BS_precoding2 = MQAM_Demodulator(rx_sig_BS_temp2,ones(M2,1),M); reco_bits_users_precoding2 = MQAM_Demodulator(rx_sig_user_temp2,diag(Ds2),M); reco_bits_BS_precoding3 = MQAM_Demodulator(rx_sig_BS_temp3,ones(M3,1),M); reco_bits_users_precoding3 = MQAM_Demodulator(rx_sig_user_temp3,diag(Ds3),M); %Tinh so bit loi BER_BS_precoding1(:,i) = BER_BS_precoding1(:,i) + sum((abs(bit_seq_user1 - reco_bits_BS_precoding1))')'; BER_user_precoding1(:,i) = BER_user_precoding1(:,i) + sum((abs(bit_seq_BS1 - reco_bits_users_precoding1))')'; BER_BS_precoding2(:,i) = BER_BS_precoding2(:,i) + sum((abs(bit_seq_user2 - reco_bits_BS_precoding2))')'; BER_user_precoding2(:,i) = BER_user_precoding2(:,i) + sum((abs(bit_seq_BS2 - reco_bits_users_precoding2))')'; BER_BS_precoding3(:,i) = BER_BS_precoding3(:,i) + sum((abs(bit_seq_user3 - reco_bits_BS_precoding3))')'; BER_user_precoding3(:,i) = BER_user_precoding3(:,i) + sum((abs(bit_seq_BS3 - reco_bits_users_precoding3))')'; end display(' '); end BER_BS_precoding1 = BER_BS_precoding1/(B*N*Num_trials); BER_user_precoding1 = BER_user_precoding1/(B*N*Num_trials); BER_BS_precoding2 = BER_BS_precoding2/(B*N*Num_trials); BER_user_precoding2 = BER_user_precoding2/(B*N*Num_trials); BER_BS_precoding3 = BER_BS_precoding3/(B*N*Num_trials); BER_user_precoding3 = BER_user_precoding3/(B*N*Num_trials); figure(1) semilogy(SNR,BER_BS_precoding1(1,:),'r*-','LineWidth',1); hold on; semilogy(SNR,BER_user_precoding1(1,:),'r*-.','LineWidth',1); Trang 67 PHỤ LỤC hold on; semilogy(SNR,BER_BS_precoding2(1,:),'bs-','LineWidth',1); hold on; semilogy(SNR,BER_user_precoding2(1,:),'bs-.','LineWidth',1); hold on; semilogy(SNR,BER_BS_precoding3(1,:),'ok-','LineWidth',1); hold on; semilogy(SNR,BER_user_precoding3(1,:),'ok-.','LineWidth',1); hold on; grid on; legend('BER at BS, M=3', 'BER at user, M=3','BER at BS, M=4', 'BER at user, M=4','BER at BS, M=5', 'BER at user, M=5'); xlabel('Signal to Noise (SNR) [dB]'); ylabel('Bit error rate (BER)'); function[BS_precode] = power_constraint_BS(H,G) %UNTITLED2 Summary of this function goes here % Detailed explanation goes here [row,column] = size(H); for col = 1:column BS_precode(col) = / sqrt( H(:,col)' * inv(G)' * inv(G) * H(:,col) ); end BS_precode = diag(BS_precode); end function [Relay_precode] = power_constraint_relay(H) [row,column] = size(H); X = inv(H'*H); for i = 1:row Relay_precode(i) = sqrt( / (2*X(i,i)) ); end Relay_precode = diag(Relay_precode); end CHƯƠNG TRÌNH KHẢO SÁT HỆ THỐNG CÓ SỐ ANTEN Ở TRẠM GỐC VÀ RELAY LỚN HƠN SỐ THUÊ BAO % Q # N # M Trang 68 PHỤ LỤC close all; clear all; clc; %========================================================================== %Nhap cac thong so he thong M = 4; %Modulation level MQAM B = log2(M); %so bit moi MQAM symbol Num_trials =1000; %number of trials N =15; %so MQAM symbols moi burst/frame SNR = [0:3:33]; %ti so tin hieu tren nhieu (SNRs) su dung de mo phong Q1 = 5;N1=4;M1=3; %lan luot la so anten tai tram goc, relay va so thue bao Q2 = 6;N2=4;M2=3; Q3 = 7;N3=4;M3=3; %========================================================================== sig_power = signal_power_computation(M); % average MQAM symbol energy; BER_BS_precoding1 = zeros(M1,length(SNR)); BER_user_precoding1 = zeros(M1,length(SNR)); BER_BS_precoding2 = zeros(M2,length(SNR)); BER_user_precoding2 = zeros(M2,length(SNR)); BER_BS_precoding3 = zeros(M3,length(SNR)); BER_user_precoding3 = zeros(M3,length(SNR)); tem1=eye(M1,Q1); tem2=eye(M2,Q2); tem3=eye(M3,Q3); for i = 1:length(SNR) No = sig_power/(10^(SNR(i)/10)); % AWG1N variance N_BS = No; %AWG1N variance or AWG1N power at Base-station N_R = No; %AWG1N variance or AWG1N power at relay for loop = 1:Num_trials %cac bit phat o tram goc bit_seq_BS1 = randint(M1,B*N); tx_sig_BS1 = (reshape(MQAM_modulator(reshape(bit_seq_BS1',B,M1*N)),N,M1)).'; bit_seq_BS2 = randint(M2,B*N); tx_sig_BS2 = (reshape(MQAM_modulator(reshape(bit_seq_BS2',B,M2*N)),N,M2)).'; bit_seq_BS3 = randint(M3,B*N); tx_sig_BS3 = (reshape(MQAM_modulator(reshape(bit_seq_BS3',B,M3*N)),N,M3)).'; %Cac bit phat o M thua bao bit_seq_user1 = randint(M1,B*N); Trang 69 PHỤ LỤC tx_sig_user1 = (reshape(MQAM_modulator(reshape(bit_seq_user1',B,M1*N)),N,M1)).'; bit_seq_user2 = randint(M2,B*N); tx_sig_user2 = (reshape(MQAM_modulator(reshape(bit_seq_user2',B,M2*N)),N,M2)).'; bit_seq_user3 = randint(M3,B*N); tx_sig_user3 = (reshape(MQAM_modulator(reshape(bit_seq_user3',B,M3*N)),N,M3)).'; %Gia su dap ung kenh truyen da biet truoc %Dap ung kenh truyen giua tram goc va relay G1 = sqrt(1/2)*( randn(N1,Q1) + j*randn(N1,Q1) ); G2 = sqrt(1/2)*( randn(N2,Q2) + j*randn(N2,Q2) ); G3 = sqrt(1/2)*( randn(N3,Q3) + j*randn(N3,Q3) ); %Dap ung kenh truyen giua thua bao va relay H1 = sqrt(1/2)*( randn(N1,M1) + j*randn(N1,M1) ); H2 = sqrt(1/2)*( randn(N2,M2) + j*randn(N2,M2) ); H3 = sqrt(1/2)*( randn(N3,M3) + j*randn(N3,M3) ); %Nhieu AWGN o tram goc, relay va thue bao noise_BS1 = sqrt(N_BS/2)*( randn(Q1,N) + j*randn(Q1,N) ); noise_R1 = sqrt(N_R/2)*( randn(N1,N) + j*randn(N1,N) ); noise_user1 = sqrt(No/2)*( randn(M1,N) + j*randn(M1,N) ); noise_BS2 = sqrt(N_BS/2)*( randn(Q2,N) + j*randn(Q2,N) ); noise_R2 = sqrt(N_R/2)*( randn(N2,N) + j*randn(N2,N) ); noise_user2 = sqrt(No/2)*( randn(M2,N) + j*randn(M2,N) ); noise_BS3 = sqrt(N_BS/2)*( randn(Q3,N) + j*randn(Q3,N) ); noise_R3 = sqrt(N_R/2)*( randn(N3,N) + j*randn(N3,N) ); noise_user3 = sqrt(No/2)*( randn(M3,N) + j*randn(M3,N) ); %Precoding phi1_1 = Q1/trace(H1*H1'*inv(G1*G1')); phi2_1 = (N1*(N1-M1))/((phi1_1+1)*M1); phi1_2 = Q2/trace(H2*H2'*inv(G2*G2')); phi2_2 = (N2*(N2-M2))/((phi1_2+1)*M2); phi1_3 = Q3/trace(H3*H3'*inv(G3*G3')); phi2_3 = (N3*(N3-M3))/((phi1_3+1)*M3); % Ma tran Precoding o tram goc P1 = sqrt(phi1_1)*G1'*inv(G1*G1')*H1; P2 = sqrt(phi1_2)*G2'*inv(G2*G2')*H2; P3 = sqrt(phi1_3)*G3'*inv(G3*G3')*H3; % Ma tran Precoding o relay W1 = sqrt(phi2_1)*H1*inv(H1'*H1)*inv(H1'*H1)*H1'; W2 = sqrt(phi2_2)*H2*inv(H2'*H2)*inv(H2'*H2)*H2'; W3 = sqrt(phi2_3)*H3*inv(H3'*H3)*inv(H3'*H3)*H3'; Trang 70 PHỤ LỤC %1st time slot,tin hieu nhan duoc rx_sig_relay1 = G1*P1*tx_sig_BS1 + rx_sig_relay2 = G2*P2*tx_sig_BS2 + rx_sig_relay3 = G3*P3*tx_sig_BS3 + %2nd x1 = x2 = x3 = o relay H1*tx_sig_user1 + noise_R1; H2*tx_sig_user2 + noise_R2; H3*tx_sig_user3 + noise_R3; time slot, relay tien ma hoa, tin hieu relay phat W1*rx_sig_relay1; W2*rx_sig_relay2; W3*rx_sig_relay3; %tin hieu nhan duoc o tram goc va thue bao rx_sig_BS1 = G1'*x1 + noise_BS1; rx_sig_user1 = H1'*x1 + noise_user1; rx_sig_BS2 = G2'*x2 + noise_BS2; rx_sig_user2 = H2'*x2 + noise_user2; rx_sig_BS3 = G3'*x3 + noise_BS3; rx_sig_user3 = H3'*x3 + noise_user3; %modify tin hieu nhan rx_sig_BS_temp1 = 1/sqrt(phi2_1)*inv(tem1*G1'*H1*inv(H1'*H1))*tem1*rx_sig_BS1 sqrt(phi1_1)*tx_sig_BS1; rx_sig_user_temp1 =rx_sig_user1 - sqrt(phi2_1)*tx_sig_user1; rx_sig_BS_temp2 = 1/sqrt(phi2_2)*inv(tem2*G2'*H2*inv(H2'*H2))*tem2*rx_sig_BS2 sqrt(phi1_2)*tx_sig_BS2; rx_sig_user_temp2 = rx_sig_user2 - sqrt(phi2_2)*tx_sig_user2; rx_sig_BS_temp3 = 1/sqrt(phi2_3)*inv(tem3*G3'*H3*inv(H3'*H3))*tem3*rx_sig_BS3 sqrt(phi1_3)*tx_sig_BS3; rx_sig_user_temp3 = rx_sig_user3 - sqrt(phi2_3)*tx_sig_user3; %Demodulation reco_bits_BS_precoding1 = Demodulator(rx_sig_BS_temp1,1,1,M); reco_bits_users_precoding1 = Demodulator(rx_sig_user_temp1,phi1_1,phi2_1,M); reco_bits_BS_precoding2 = Demodulator(rx_sig_BS_temp2,1,1,M); reco_bits_users_precoding2 = Demodulator(rx_sig_user_temp2,phi1_2,phi2_2,M); reco_bits_BS_precoding3 = Demodulator(rx_sig_BS_temp3,1,1,M); reco_bits_users_precoding3 = Demodulator(rx_sig_user_temp3,phi1_3,phi2_3,M); %tinh BER BER_BS_precoding1(:,i) = BER_BS_precoding1(:,i) + sum((abs(bit_seq_user1 - reco_bits_BS_precoding1))')'; Trang 71 PHỤ LỤC BER_user_precoding1(:,i) = BER_user_precoding1(:,i) + sum((abs(bit_seq_BS1 - reco_bits_users_precoding1))')'; BER_BS_precoding2(:,i) = BER_BS_precoding2(:,i) + sum((abs(bit_seq_user2 - reco_bits_BS_precoding2))')'; BER_user_precoding2(:,i) = BER_user_precoding2(:,i) + sum((abs(bit_seq_BS2 - reco_bits_users_precoding2))')'; BER_BS_precoding3(:,i) = BER_BS_precoding3(:,i) + sum((abs(bit_seq_user3 - reco_bits_BS_precoding3))')'; BER_user_precoding3(:,i) = BER_user_precoding3(:,i) + sum((abs(bit_seq_BS3 - reco_bits_users_precoding3))')'; end display(' '); end sumrateBStemp1=log2(1+BER_BS_precoding1); sumrateUSERtemp1=log2(1+BER_user_precoding1); sumrate1=sum(sumrateBStemp1+sumrateUSERtemp1); BER_BS_precoding1 = BER_BS_precoding1/(B*N*Num_trials); BER_user_precoding1 = BER_user_precoding1/(B*N*Num_trials); BER_BS_precoding2 = BER_BS_precoding2/(B*N*Num_trials); BER_user_precoding2 = BER_user_precoding2/(B*N*Num_trials); BER_BS_precoding3 = BER_BS_precoding3/(B*N*Num_trials); BER_user_precoding3 = BER_user_precoding3/(B*N*Num_trials); figure(1) semilogy(SNR,BER_BS_precoding1(1,:),'r*-','LineWidth',1.5); hold on; semilogy(SNR,BER_user_precoding1(1,:),'r*-.','LineWidth',1.5); hold on; semilogy(SNR,BER_BS_precoding2(1,:),'bs-','LineWidth',1.5); hold on; semilogy(SNR,BER_user_precoding2(1,:),'bs-.','LineWidth',1.5); hold on; semilogy(SNR,BER_BS_precoding3(1,:),'k-','LineWidth',1.5); hold on; semilogy(SNR,BER_user_precoding3(1,:),'ko-.','LineWidth',1.5); hold on; grid on; legend( 'BER at BS Q=7,N=4,M=3','BER at user Q=7,N=4,M=3','BER at BS Q=6,N=4,M=3','BER at user Q=6,N=4,M=3','BER at BS Q=5,N=4,M=3','BER at user Q=5,N=4,M=3'); semilogy(SNR,sumrate1,'r*-','LineWidth',2.5); xlabel('Signal to Noise (SNR) [dB]'); ylabel('Bit error rate (BER)'); Trang 72 PHỤ LỤC CHƯƠNG TRÌNH MÔ PHỎNG HỆ THỐNG KHI THAY ĐỔI MỨC ĐIỀU CHẾ %Thay doi muc dieu che MQAM close all; clear all; %========================================================================== %Theet lap thong so he thong M1 = 4; M2 = 16; M3 = 32; M4 = 64; % B1 = log2(M1); B2 = log2(M2); B3 = log2(M3); B4 = log2(M4); Num_trials = 500; %number of trials, N = 500; %so MQAM symbols moi burst SNR = [0:5:45]; %signal-to-noise ratios (SNRs) M = 3; %so anten=so thue bao=3 %========================================================================== sig_power1 = signal_power_computation(M1); % average MQAM symbol energy; sig_power2 = signal_power_computation(M2); sig_power3 = signal_power_computation(M3); sig_power4 = signal_power_computation(M4); BER_BS_precoding1 BER_BS_precoding2 BER_BS_precoding3 BER_BS_precoding4 = = = = zeros(M,length(SNR)); zeros(M,length(SNR)); zeros(M,length(SNR)); zeros(M,length(SNR)); for i = 1:length(SNR) % AWGN variance or AWGN power No1 = sig_power1/(10^(SNR(i)/10)); No2 = sig_power2/(10^(SNR(i)/10)); No3 = sig_power3/(10^(SNR(i)/10)); No4 = sig_power4/(10^(SNR(i)/10)); for loop = 1:Num_trials %Tao chuoi bit truyen o tram goc bit_seq_BS1 = randint(M,B1*N); tx_sig_BS1 = (reshape(MQAM_modulator(reshape(bit_seq_BS1',B1,M*N)),N,M)).'; bit_seq_BS2 = randint(M,B2*N); tx_sig_BS2 = (reshape(MQAM_modulator(reshape(bit_seq_BS2',B2,M*N)),N,M)).'; bit_seq_BS3 = randint(M,B3*N); tx_sig_BS3 = (reshape(MQAM_modulator(reshape(bit_seq_BS3',B3,M*N)),N,M)).'; bit_seq_BS4 = randint(M,B4*N); tx_sig_BS4 = (reshape(MQAM_modulator(reshape(bit_seq_BS4',B4,M*N)),N,M)).'; %tao chuoi bit truyen o thue bao bit_seq_user1 = randint(M,B1*N); Trang 73 PHỤ LỤC tx_sig_user1 = (reshape(MQAM_modulator(reshape(bit_seq_user1',B1,M*N)),N,M)).'; bit_seq_user2 = randint(M,B2*N); tx_sig_user2 = (reshape(MQAM_modulator(reshape(bit_seq_user2',B2,M*N)),N,M)).'; bit_seq_user3 = randint(M,B3*N); tx_sig_user3 = (reshape(MQAM_modulator(reshape(bit_seq_user3',B3,M*N)),N,M)).'; bit_seq_user4 = randint(M,B4*N); tx_sig_user4 = (reshape(MQAM_modulator(reshape(bit_seq_user4',B4,M*N)),N,M)).'; %ma tran dap ung kenh giua tram goc va relay G = sqrt(1/2)*( randn(M,M) + j*randn(M,M) ); %Ma tran dap ung kenh giua thue bao va relay H = sqrt(1/2)*( randn(M,M) + j*randn(M,M) ); %Ma tran nhieu nhiet noise_BS1 = sqrt(No1/2)*( randn(M,N) + j*randn(M,N) ); noise_R1 = sqrt(No1/2)*( randn(M,N) + j*randn(M,N) ); noise_user1 = sqrt(No1/2)*( randn(M,N) + j*randn(M,N) ); noise_BS2 = sqrt(No2/2)*( randn(M,N) + j*randn(M,N) ); noise_R2 = sqrt(No2/2)*( randn(M,N) + j*randn(M,N) ); noise_user2 = sqrt(No2/2)*( randn(M,N) + j*randn(M,N) ); noise_BS3 = sqrt(No3/2)*( randn(M,N) + j*randn(M,N) ); noise_R3 = sqrt(No3/2)*( randn(M,N) + j*randn(M,N) ); noise_user3 = sqrt(No3/2)*( randn(M,N) + j*randn(M,N) ); noise_BS4 = sqrt(No4/2)*( randn(M,N) + j*randn(M,N) ); noise_R4 = sqrt(No4/2)*( randn(M,N) + j*randn(M,N) ); noise_user4 = sqrt(No4/2)*( randn(M,N) + j*randn(M,N) ); %Precoding process Ds = power_constraint_BS(H,G); Dr = power_constraint_relay(H); P = inv(G)*H*Ds; W = inv(H')*Dr*inv(H); %tin hieu nhan o relay rx_sig_relay1 = G*P*tx_sig_BS1 + H*tx_sig_user1 + noise_R1; rx_sig_relay2 = G*P*tx_sig_BS2 + H*tx_sig_user2 + noise_R2; rx_sig_relay3 = G*P*tx_sig_BS3 + H*tx_sig_user3 + noise_R3; Trang 74 PHỤ LỤC rx_sig_relay4 = G*P*tx_sig_BS4 + H*tx_sig_user4 + noise_R4; %Relay phat x1 = W*rx_sig_relay1; x2 = W*rx_sig_relay2; x3 = W*rx_sig_relay3; x4 = W*rx_sig_relay4; %Tin hieu nhan o BS rx_sig_BS1 = G'*x1 + rx_sig_BS2 = G'*x2 + rx_sig_BS3 = G'*x3 + rx_sig_BS4 = G'*x4 + noise_BS1; noise_BS2; noise_BS3; noise_BS4; %Tin hieu nhan o users rx_sig_BS_temp1 = inv(Dr)*H'*inv(G')*rx_sig_BS1 rx_sig_BS_temp2 = inv(Dr)*H'*inv(G')*rx_sig_BS2 rx_sig_BS_temp3 = inv(Dr)*H'*inv(G')*rx_sig_BS3 rx_sig_BS_temp4 = inv(Dr)*H'*inv(G')*rx_sig_BS4 - Ds*tx_sig_BS1; Ds*tx_sig_BS2; Ds*tx_sig_BS3; Ds*tx_sig_BS4; reco_bits_BS_precoding1 = MQAM_Demodulator(rx_sig_BS_temp1,ones(M,1),M1); reco_bits_BS_precoding2 = MQAM_Demodulator(rx_sig_BS_temp2,ones(M,1),M2); reco_bits_BS_precoding3 = MQAM_Demodulator(rx_sig_BS_temp3,ones(M,1),M3); reco_bits_BS_precoding4 = MQAM_Demodulator(rx_sig_BS_temp4,ones(M,1),M4); BER_BS_precoding1(:,i) = BER_BS_precoding1(:,i) sum((abs(bit_seq_user1 - reco_bits_BS_precoding1))')'; BER_BS_precoding2(:,i) = BER_BS_precoding2(:,i) sum((abs(bit_seq_user2 - reco_bits_BS_precoding2))')'; BER_BS_precoding3(:,i) = BER_BS_precoding3(:,i) sum((abs(bit_seq_user3 - reco_bits_BS_precoding3))')'; BER_BS_precoding4(:,i) = BER_BS_precoding4(:,i) sum((abs(bit_seq_user4 - reco_bits_BS_precoding4))')'; + + + + end display(' '); end BER_BS_precoding1 BER_BS_precoding2 BER_BS_precoding3 BER_BS_precoding4 = = = = BER_BS_precoding1/(B1*N*Num_trials); BER_BS_precoding2/(B2*N*Num_trials); BER_BS_precoding3/(B3*N*Num_trials); BER_BS_precoding4/(B4*N*Num_trials); figure(1) semilogy(SNR,BER_BS_precoding1(1,:),'r*-','LineWidth',1.5); hold on; semilogy(SNR,BER_BS_precoding2(1,:),'bs-','LineWidth',1.5); Trang 75 PHỤ LỤC hold on; semilogy(SNR,BER_BS_precoding3(1,:),'ko-','LineWidth',1.5); hold on; semilogy(SNR,BER_BS_precoding4(1,:),'GR+-','LineWidth',1.5); hold on; grid on; legend('BER at BS, Q=N=M=3, 4QAM', 'BER at BS, Q=N=M=3, 16QAM', 'BER at BS, Q=N=M=3, 32QAM', 'BER at BS, Q=N=M=3, 64QAM'); xlabel('Signal to Noise (SNR) [dB]'); ylabel('Bit error rate (BER)'); function [sig_power] = signal_power_computation(M) if M ==2 sig_power = 1; elseif M==4 sig_power = 2; elseif M==8 sig_power = 6; elseif M==16 sig_power = 10; elseif M==32 sig_power = 26; elseif M==64 sig_power = 42; end Trang 76 [...]... thế hệ thứ 3 này các hệ thống thông tin di động có xu thế hoà nhập thành một tiêu chuẩn duy nhất và có khả năng phục vụ ở tốc độ bit lên đến 2 Mbit/s Để phân biệt với các hệ thống thông tin di động băng hẹp hiện nay, các hệ thống thông tin di động thế hệ 3 gọi là các hệ thống thông tin di động băng rộng Nhiều tiêu chuẩn cho hệ thống thông tin di động thế hệ 3 IMT-2000 đã được đề xuất, trong đó 2 hệ thống. .. bao trong hệ thống thông tin liên lạc Dù hệ thống MIMO-OFDM đã nâng cao được dung lượng cũng như chất lượng truyền dẫn nhưng vẫn chưa thể nâng cao được chất lượng tín hiệu ở vùng biên và những thuê bao cách xa trạm gốc Và biện pháp đưa ra là sử dụng chuyển tiếp và đa chặng Trang 34 CHƯƠNG 3 THÔNG TIN ĐA CHẶNG VÀ TIỀN MÃ HÓA TRONG HỆ THỐNG TWO -WAY RELAY CHƯƠNG 3 THÔNG TIN ĐA CHẶNG VÀ TIỀN MÃ HÓA TRONG. .. HÓA TRONG HỆ THỐNG TWO -WAY RELAY CHƯƠNG 3 THÔNG TIN ĐA CHẶNG VÀ TIỀN MÃ HÓA TRONG HỆ THỐNG TWO -WAY RELAY 3.1 Giới thiệu chương Chương 3 sẽ trình bày các nội dung sau: - Hệ thống thông tin đa chặng - Tiền mã hóa trong hệ thống Two -way Relay 3.2 Tổng quan về hệ thống thông tin đa chặng Để nâng cao chất lượng trong truyền dẫn không dây thì có thể sử dụng nhiều anten phân tập theo không gian hoặc... và độ tin cậy của hệ thống sẽ giảm đi hoàn toàn Chính vì vậy mà ta phải áp dụng kĩ thuật tiền mã hóa để loại bỏ được thành phần nhiễu xuyên kênh 2.3.2 Tiền mã hóa trong SDMA Các thuật toán tiền mã hóa cho các hệ thống SDMA có thể được phân chia thành các loại tuyến tính và phi tuyến Chúng ta chỉ nghiên cứu tiền mã hóa tuyến tính Trang 29 CHƯƠNG 2 GHÉP KÊNH PHÂN CHIA THEO TẦN SỐ TRỰC GIAO VÀ ĐA TRUY... kênh bị chiếm - Hệ thống CDMA ra đời đã đáp ứng nhu cầu ngày càng lớn dịch vụ thông tin di động tế bào 1.2.3 Hệ thống thông tin di động thế hệ 3 (3G) Hệ thống thông tin di động chuyển từ thế hệ 2 sang thế hệ 3 qua một giai đoạn trung gian là thế hệ 2,5 sử dụng công nghệ TDMA trong đó kết hợp nhiều khe hoặc nhiều tần số hoặc sử dụng công nghệ CDMA trong đó có thể chồng lên phổ tần của thế hệ hai nếu không... trạm chuyển tiếp hay còn gọi là relay Khi đó thông tin đi từ trạm gốc đến thuê bao thay vì chỉ đi một chặng giờ đây phải đi qua nhiều chặng Chẳng hạn nếu giữa trạm gốc và thuê bao là một relay thì thông tin phải đi qua hai chặng: chặng một giữa trạm gốc và relay, chặng hai giữa relay và thuê bao Thông tin được truyền như vậy được gọi là thông tin đa chặng Việc dùng relay trong mạng LTE có tác dụng làm... động Các hệ thống này đều sử dụng công nghệ CDMA, điều này cho phép thực hiện tiêu chuẩn toàn thế giới cho giao diện vô tuyến của hệ thống thông tin di động thế hệ 3 W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access) là sự nâng cấp của các hệ thống thông tin di động thế hệ 2 sử dụng công nghệ TDMA như: GSM, IS-136 CDMA2000 là sự nâng cấp của hệ thống thông tin di động thế hệ 2 sử dụng công nghệ CDMA:... đa đường Trong thông tin vô tuyến, trải trễ có thể gây nên nhiễu xuyên kí tự ISI Trong kỹ thuật OFDM, tốc độ tín hiệu giảm sau khi qua bộ S/P làm cho chu kỳ tín hiệu tăng Từ đó làm giảm nhiễu ISI do trải trễ Trang 20 CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 1.4 Kết luận chương Chương 1 đã khái quát lại sự phát triển của hệ thống thông tin di động, đồng thời đã sơ lượt tổng quan của hệ thống thông. .. chuyển tiếp relay đặt trên các nhà cao tầng có thể khắc phục được hiện tượng này Trang 35 CHƯƠNG 3 THÔNG TIN ĐA CHẶNG VÀ TIỀN MÃ HÓA TRONG HỆ THỐNG TWO -WAY RELAY Dựa trên quá trình xử lý tại relay, có 2 giao thức được đưa ra: - Khuếch đại và chuyển tiếp (AF): Relay thực hiện nhiệm vụ đơn giản là khuếch đại tín hiệu nhận được, sau đó chuyển tiếp chúng đến đích - Giải mã và chuyển tiếp (DF): Relay cần... + Đảm bảo các dịch vụ đa phương tiện đồng thời cho thoại, số liệu chuyển mạch kênh và số liệu chuyển mạch theo gói - Dễ dàng hỗ trợ các dịch vụ mới xuất hiện 1.2.4 Hệ thống thông tin di động thế hệ 4 (4G) Hệ thống thông tin di động thế hệ 3 sang thế hệ 4 qua giai đoạn trung gian là thế hệ 3,5 có tên là mạng truy nhập gói đường xuống tốc độ cao HSDPA Thế hệ 4 là công nghệ truyền thông không dây thứ tư,