ƯỚC LƯỢNG KÊNH TRUYỀN TRONG SCFDMA

Lời cam đoan 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 Mục lục Các từ viết tắt Lời nói đầu Chương 1: Tổng quan hệ thống thông tin di động LTE 12 1.1 Giới thiệu chương 12 1.2 Tổng quan công nghệ LTE 13 1.2.1 Giới thiệu LTE 13 1.2.2 Kiến trúc phân lớp 13 1.2.2.1 Lớp vật lý 13 1.2.2.2 Lớp MAC 14 1.2.2.3 Lớp RLC 14 1.2.2.4 Lớp PDCP 1.2.2.5 Lớp RRC 15 1.2.3 1.3 15 Hệ thống kênh truyền LTE 15 Kết luận chương 16 Chương 2: Mô hình kênh truyền số đặc tính kênh truyền sóng vô tuyến 17 2.1 Giới thiệu chương 17 2.2 Các đặc tính kênh truyền vô tuyến 17 2.2.1 Vấn đề suy hao 17 2.2.2 Hiệu ứng bóng râm (Shadowing) 18 2.2.3 Hiệu ứng Doppler 18 2.2.4 Hiện tượng multipath 19 2.2.5 Fading phẳng fading lựa chọn tần số 19 2.3 2.3.1 Các dạng kênh truyền 21 Kênh truyền chọn lọc tần số kênh truyền không chọn lọc tần số 2.3.2 21 Kênh truyền biến đổi nhanh kênh truyền biến đổi trải Doppler gây 22 2.3.3 2.4 Kênh truyền phân bố Rayleigh Ricean 22 Kết luận chương 24 Chương 3: Tổng quan SC-FDMA 25 3.1 Giới thiệu chương 25 3.2 Xử lý tín hiệu SC-FDMA 26 3.3 Sắp xếp sóng mang 30 3.4 Biểu diễn ký hiệu miền thời gian 32 3.4.1 Các ký hiệu miền thời gian LFDMA 32 3.4.2 Các ký hiệu miền thời gian DFDMA 33 3.4.3 Các ký hiệu miền thời gian IFDMA 34 3.5 Kết luận chương 35 Chương 4: Các kỹ thuật ước lượng kênh LTE uplink 37 4.1 Giới thiệu chương 37 4.2 Phân loại ước lượng kênh truyền 37 4.2.1 Ước lượng kênh dùng tín hiệu pilot (Pilot-Aided Channel Estimation - PACE) 38 4.2.2 Ước lượng kênh đệ quy (Decision-Directed Channel Estimation - DDCE) 4.2.3 38 Ước lượng kênh phương pháp mù (Blind/Semi-Blind Channel Estimation -BCE) 38 4.3 Ước lượng kênh truyền pilot 39 4.3.1 Điều chế ký tự pilot thêm vào 39 4.3.2 Sắp xếp pilot 39 4.3.2.1 Sắp xếp pilot dạng khối (Block Type) 40 4.3.2.2 Sắp xếp pilot dạng lược (Comb Type) 41 4.3.2.3 Sắp xếp pilot dạng lưới (Lattice Type) 42 4.3.2.4 Tín hiệu pilot SC-FDMA 42 4.4 Ước lượng kênh truyền SC-FDMA 44 4.4.1 Ước lượng kênh phương pháp LS (The least-square) 4.4.2 Ước lượng kênh phương pháp MMSE (minimum- 44 mean-square-error ) 45 4.4.3 Các kỹ thuật nội suy 47 4.4.3.1 Nội suy theo khối 47 4.4.3.2 Nội suy tuyến tính 47 4.4.3.3 Nội suy bậc hai 48 4.5 Cân kênh cho hệ thống SC-FDMA 48 4.5.1 Bộ cân ZF (Zero-Forcing) 49 4.5.2 Bộ cân MMSE 50 4.6 Kết luận chương 52 Chương 5: Mô đánh giá kỹ thuật ước lượng kênh truyền 53 5.1 Giới thiệu chương 53 5.2 Quá trình mô 53 5.2.1 Các thông số sơ đồ mô 53 5.2.2 Lưu đồ thuật toán 54 5.3 Kết mô 56 5.4 Kết luận chương 60 Kết luận hướng phát triển đề tài 61 Tài liệu tham khảo Phụ lục 63 64 Các từ viết tắt B BCE Blind/Semi-Blind Channel Estimation BER Bit error rate C CCI Co-Channel Interference CP Cyclic Prefix CDS Channel-Dependent Scheduling D DDCE Decision-Directed Channel Estimation DFDMA Distributed FDMA DL Downlink E eNodeB E-UTRAN Node B F FDD Frequency Division Duplex FDMA Frequency Division Multi Access G GSM/UMTS GSM/GPRS H HARQ hynrid Automatic Repeat Request HSPA High Speed Packet Access I IBI Inter-Block Interference ICI Inter-Carrier Interference IFDMA Interleaved FDMA ISI Inter-Symbol Interference L LFDMA Localized FDMA LTE Long Term Evolution LS The Least-Square LOS Light of Sight M MAC Medium Access Control MSE Mean Square Error MMSE Minimum Mean Square Error MME Mobility Management Entity P PAPR Peak to Avegare Power Ratio PACE Pilot-Aided Channel Estimation PUSCH Physical Uplink Shared Channel PDCP Packet Data Convergence Protocol Q QoS Quality of Service QPSK Quatrature Phase Shift Key S SAE System Architecture Evolution SC/FDE Single Carrier/Frequency Domain Equalizer SC-FDMA Single Carrier-Frequency Division Multiple Access SNR Signal Noise Ratio T TDD Time Division Duplex TD-CDMA TTI Transmission Time Interval R RLC Radio Link Control RRC Radio Resource Control U UE User Equipment UL Uplink UMTS Universal Mobile Telecommunication System UTRAN UMTS Terrestrial Radio Access Network W WCDMA Wideband Code Division Multiple Access Lời mở đầu Với phát triển không ngừng khoa học công nghệ, thiết bị thông tin di động ngày đại, ngày nhiều chức Điều đòi hỏi thông tin di động phải đổi để đáp ứng nhu cầu người dùng, với phát triển mạnh mẽ của công nghệ thông tin di động đáp ứng phần nhu cầu thông tin Ngày nay, công nghệ 3G áp dụng rộng rãi giới và nước, kỹ thuật LTE (Long Term Evolution) lựa chọn bước hệ di động 3G, với ưu điểm vượt trội tốc độ truyền tải liệu, LTE hứa hẹn đem lại cho người sử dụng dịch vụ truy cập số liệu tốc độ chất lượng cao Kỹ thuật LTE triển khai cho số nhà khai thác mạng giới đưa vào thử nghiệm số khu vực Việt Nam Trong WINMAX, chuẩn hóa tổ chức IEEE, sử dụng công nghệ OFDMA cho đường lên (uplink) đường xuống (downlink) LTE lại sử dụng OFDMA cho đường xuống sử dụng kỹ thuật đa phân chia tần số sóng mang đơn SC-FDMA (Single Carrier Frequency Division Multiple Access) cho đường lên Một lý để chọn SC-FDMA cho LTE uplink công nghệ SC-FDMA có tỷ lệ công suất đỉnh trung bình (PAPR) thấp OFDMA Trong hệ thống vô tuyến, ước lượng kênh truyền đóng vai trò quan trọng việc đảm bảo chất lượng tín hiệu thu qua đảm bảo dung lượng cho hệ thống Để tìm hiểu sâu vấn đề trên, em chọn đề tài: “NGHIÊN CỨU VÀ ĐÁNH GIÁ ƯỚC LƯỢNG KÊNH TRUYỀN Lời mở đầu TRONG LTE UPLINK” Đồ án trình bày chương gồm: Chương 1: Tổng quan hệ thống thông tin di động LTE Chương tập trung giới thiệu tổng quan kiến trúc phân lớp giao diện vô tuyến hệ thống kênh truyền công nghệ LTE Chương 2: Mô hình kênh truyền số đặc tính kênh truyền sóng vô tuyến Nội dung chương tập trung trình bày mô hình kênh truyền, so sánh ưu nhược điểm mô hình Tìm hiểu đặc tính kênh truyền yếu tố ảnh hưởng đến kênh truyền vô tuyến Chương 3: Tổng quan SC-FDMA Trong chương này, em trình bày chi tiết công nghệ SC-FDMA, xử lý tín hiệu SC-FDMA, rút khác biệt công nghệ với OFDMA, từ giải thích lý SC-FDMA lựa chọn cho đường lên LTE Chương 4: Các kỹ thuật ước lượng kênh LTE uplink Trong chương này, số kỹ thuật ước lượng kênh truyền SC-FDMA đề cập đến Trong đồ án này, hai kỹ thuật ước lượng sử dụng LSE MMSE Ngoài ra, kỹ thuật cân ZF MMSE đề cập tới chương Chương 5: Mô đánh giá phương pháp ước lượng kênh truyền SC-FDMA.Trong chương này, em mô hệ thống SC-FDMA chương trình Matlab, chương trình đánh giá thông số MSE BER tín hiệu thu có ước lượng ước lượng Chương trình so sánh chất lượng loại ước lượng, loại cân khác Nhờ quan tâm hướng dẫn nhiệt tình cung cấp tài liệu cần thiết thầy giáo TS Nguyễn Lê Hùng thầy cô giáo môn, nổ lực thân, đồ án em hoàn thành thời gian quy định Tuy nhiên, thời gian gấp rút cộng thêm trình 10 Kết luận hướng phát triển hiểu kỹ thuật ước lượng kênh SC-FDMA, cách thức thực việc ước lượng, công thức phương pháp ước lượng khác Ngoài ra, em giới thiệu phương pháp nội suy cân SC-FDMA, ưu nhược điểm phương pháp Cuối phần mô hệ thống SC-FDMA, từ kết mô phỏng, người đọc hiểu công nghệ SC-FDMA, đánh giá chất lượng loại ước lượng cân bằng, thấy ảnh hưởng kênh truyền vô tuyến Hướng phát triển đề tài: Ở nước ta, công nghệ SC-FDMA nghiên cứu vài năm gần đây, hệ thống thông tin LTE đưa vào thử nghiệm số nơi, tương lai không xa, LTE hứa hẹn công nghệ thay cho mạng di động 3G Để hoàn thành đồ án này, vấn đề tìm kiếm tài liệu nhiều khó khăn, vấn đề thời gian hạn chế nên em tìm hiểu phần nhỏ ước lượng kênh truyền Nếu có thêm nhiều thời gian, sau em cố gắng phát triển thêm đề tài theo hướng MIMO SC-FDMA Thực mô hệ thống cụ thể, qua hiểu rõ SC-FDMA LTE 62 Tài liệu tham khảo [1] TS.Nguyễn Lê Hùng, Mobile Communications [2] Hyung G.Myung and David J.Goodman, Single Carrier FDMA, a new air interface for Long Term Evolution - 2008 [3] ,Bahattin Karakaya, Huseyin Arslan,Hakan Ali Cırpan Channel Estimation for LTE Uplink in High Doppler Spread - 2008 [4] ,Yong Soo Cho, Jaekwon Kim, Won Young Yang, Chung-Gu Kang Wireless Communication with MATLAB - 2010 63 Phụ lục Code MATLAB %===== Chuong trinh chinh (ProgramSCFDMA.m) ===== % Khai bao cac thong so - %blocksize: la so bit dau vao cua bo DFT %FFTsize: so song mang con(kich thuoc bo IFFT) %CP: dai cua CP chen vao %subband: Vi tri chen song mang %SNR %numsym: so symbol duoc truyen di %numblock: so block symbol truyen di cung luc %estype: loai uoc luong kenh truyen (’LS’or’MMSE’) %equaltype: loai can bang (’ZF’or’MMSE’)FFTsize=64; %typechannel: loai kenh truyen clc clear all close all %% Thiet lap mo phong blocksize=16; FFTsize=512; CP=20; 64 Phụ lục numblock=6; subband=0; SNR=[0:2:30]; numsym=10^3; Q=FFTsize/blocksize; % Bat dau -% Tao tin hieu pilot (Zadoff-Chu) -[pilot_t pilotdata]=proces_pilot(FFTsize,blocksize,CP,subband); se_ray=zeros(1,length(SNR)); se_LS=zeros(1,length(SNR)); se_MMSE=zeros(1,length(SNR)); se_ZFdet=zeros(1,length(SNR)); se_MMSEdet=zeros(1,length(SNR)); se_awgn=zeros(1,length(SNR)); se_eff=zeros(1,length(SNR)); mse_ls=zeros(1,length(SNR)); mse_mmse=zeros(1,length(SNR)); for n=1:length(SNR) for m=1:numsym % Tao tin va xu ly tin hieu truyen (chen pilot) -[sign_data databit sign_trans]=process_sign_tran(numblock, FFTsize,CP, blocksize,subband, pilot_t); % Phat qua kenh truyen -sign_awgn=sign_trans; % Kenh truyen AWGN % sign_awgn=trans_awgn(sign_awgn,FFTsize,blocksize,CP,SNR(n)); 65 Phụ lục % Kenh truyen xe co -% xc_channel=[1 10^(-1/20) 10^(-9/20) 10^(-10/20) 0 10^(-15/20) 0 10^(-20/20)]; xc_channel2=[1 10^(-1/20) 10^(-2/20) 10^(-3/20) 10^(-9/20) 10^(-10/20) 10^(-13/20) 10^(-15/20) 10^(-17/20) 10^(-20/20)]; h_xc=xc_channel/sqrt(sum(xc_channel.^2)); h_xc2=xc_channel2/sqrt(sum(xc_channel2.^2)); % Kenh di bo % db_channel=[1 10^(-1/20) 10^(-2/20) 10^(-9.7/20) 10^(-22.8/20)]; h_db=db_channel/sqrt(sum(db_channel.^2)); % Kenh truyen Rayleigh % L=2; h_ray=(randn(1,L)+j*randn(1,L))/sqrt(2); % % h_c=h_db; s_r=channel(sign_awgn,h_c); % Tach tin hieu nhan duoc -pilot_rx=s_r(:,4); % -tin hieu symbol -sign_rawgn=sign_awgn; sign_r=s_r; sign_rawgn(:,4)=[]; sign_r(:,4)=[]; %% Kenh khong uoc luong H_channel=fft(h_c,FFTsize); H_eff=demap_ifdma(transpose(H_channel),FFTsize,Q,subband); %% Xu ly tin hieu nhan pilot_r=proces_sign_received(pilot_rx,FFTsize, 66 Phụ lục blocksize,CP,subband); s_awgn=proces_sign_received(sign_rawgn, FFTsize,blocksize,CP,subband); s_re=proces_sign_received(sign_r,FFTsize,blocksize,CP,subband); %% Uoc luong kenh truyen H_ls=LS_est(pilotdata,pilot_r); H_mmse=MMSE_est(pilotdata,pilot_r,blocksize,h_c,SNR(n)); %% Can bang (Equalization) H_chan=transpose(H_mmse); H_chan2=H_ls; for k=1:numblock %Can bang MMSE C = conj(H_chan)./(conj(H_chan).*H_chan+ 10^(-SNR(n)/10)); Y_rMMSE(:,k)=s_re(:,k).*C; %Can bang ZF C = conj(H_chan)./(conj(H_chan).*H_chan); Y_rZF(:,k)=s_re(:,k).*C; %Uoc luong LS C = conj(H_chan2)./(conj(H_chan2).*H_chan2+ 10^(-SNR(n)/10)); %C = conj(H_chan2)./(conj(H_chan2).*H_chan2); Y_LS(:,k)=s_re(:,k).*C; % % %Uoc luong MMSE C = conj(H_chan)./(conj(H_chan).*H_chan+ 10^(-SNR(n)/10)); %C = conj(H_chan)./(conj(H_chan).*H_chan); Y_MMSE(:,k)=s_re(:,k).*C; %Uoc luong LS 67 Phụ lục C = conj(H_eff)./(conj(H_eff).*H_eff+ 10^(-SNR(n)/10)); %C = conj(H_eff)./(conj(H_eff).*H_eff); Y_eff(:,k)=s_re(:,k).*C; end k=1:numblock; Y_ZF(:,k)=ifft(Y_rZF(:,k)); Y_MMSEdet(:,k)=ifft(Y_rMMSE(:,k)); Y_ray(:,k)=ifft(s_re(:,k)); Y_awgn(:,k)=ifft(s_awgn(:,k)); Y_MMSEest(:,k)=ifft(Y_MMSE(:,k)); Y_LSest(:,k)=ifft(Y_LS(:,k)); Y_eff(:,k)=ifft(Y_eff(:,k)); % Chuan hoa tin hieu nhan duoc -%Qua kenh khong uoc luong Y_ray=(sign(real(Y_ray))+i*sign(imag(Y_ray)))/sqrt(2); %Qua nhieu ko uoc luong Y_awgn=(sign(real(Y_awgn))+i*sign(imag(Y_awgn)))/sqrt(2); %Qua kenh co uoc luong Y_ZF=(sign(real(Y_ZF))+i*sign(imag(Y_ZF)))/sqrt(2); Y_MMSEdet=(sign(real(Y_MMSEdet))+ i*sign(imag(Y_MMSEdet)))/sqrt(2); Y_MMSEest=(sign(real(Y_MMSEest))+ i*sign(imag(Y_MMSEest)))/sqrt(2); Y_LSest=(sign(real(Y_LSest))+i*sign(imag(Y_LSest)))/sqrt(2); Y_eff=(sign(real(Y_eff))+i*sign(imag(Y_eff)))/sqrt(2); se_ray(1,n)=se_ray(1,n)+cal_error(Y_ray,sign_data); se_awgn(1,n)=se_awgn(1,n)+cal_error(Y_awgn,sign_data); se_ZFdet(1,n)=se_ZFdet(1,n)+cal_error(Y_ZF,sign_data); 68 Phụ lục se_MMSEdet(1,n)=se_MMSEdet(1,n)+ cal_error(Y_MMSEdet,sign_data); se_MMSE(1,n)=se_MMSE(1,n)+cal_error(Y_MMSEest,sign_data); se_LS(1,n)=se_LS(1,n)+cal_error(Y_LSest,sign_data); se_eff(1,n)=se_eff(1,n)+cal_error(Y_eff,sign_data); mse_ls(n)=mse_ls(n)+sum((abs(H_chan2-H_eff)).^2)/blocksize; mse_mmse(n)=mse_mmse(n)+sum((abs(H_chan-H_eff)).^2)/blocksize; end end mse_ls=mse_ls/numsym; mse_mmse=mse_mmse/numsym; er_ray=se_ray/(blocksize*numblock*numsym); er_awgn=se_awgn/(blocksize*numblock*numsym); er_ZFdet=se_ZFdet/(blocksize*numblock*numsym); er_MMSEdet=se_MMSEdet/(blocksize*numblock*numsym); er_LS=se_LS/(blocksize*numblock*numsym); er_MMSE=se_MMSE/(blocksize*numblock*numsym); er_eff=se_eff/(blocksize*numblock*numsym); %So sanh SER cua kenh di bo khong uoc luong/co uoc luong semilogy(SNR,er_ray,’-rs’,SNR,er_awgn,’-b+’,SNR,er_MMSE,’-g*’, SNR,er_LS,’ kd’,’LineWidth’,1.5); legend(’Tin hieu khong uoc luong’,’Kenh AWGN’, ’Uoc luong MMSE’,’Uoc luong LS’) xlabel(’SNR’); ylabel(’SER’); figure %So sanh kenh di bo va kenh xe co khong uoc luong/co uoc luong semilogy(SNR,er_ZFdet,’-rs’,SNR,er_MMSEdet,’-b+’, 69 Phụ lục ’LineWidth’,1.5); legend(’Can bang MMSE’,’Can bang ZF’) xlabel(’SNR’); ylabel(’SER’); figure % So sanh uoc luong LS/MMSE -% semilogy(SNR,er_eff,’-kd’,SNR,er_LS,’-rs’,SNR,er_MMSE,’ -b+’,’LineWidth’,1.5); legend(’Uoc luong hoan hao’,’LS’,’MMSE’) xlabel(’SNR’); ylabel(’SER’); % So sanh uoc luong kenh di bo va kenh xe co % % So sanh MSE -% figure semilogy(SNR,mse_ls,’-b+’,SNR,mse_mmse,’-rs’, ’LineWidth’,1.5); legend(’LS’,’MMSE’) xlabel(’SNR’); ylabel(’MSE’); %====Cac chuong trinh con============ % -Chuong trinh xu ly tin hieu phat function [symboldata blockbit blocksymbol]= process_sign_tran(numblock,FFT,CP,blocksize,subband,pilot) %% Ham tao ma tran tin hieu phat %% Tin hieu duoc dieu che, mapping, chen pilot %% Output: % blocksymbol: ma tran tin hieu se duoc phat di qua kenh 70 Phụ lục % Blockbit: ma tran cac bit %% Input: % numblock: so block symbol duoc truyen di % FFT: FFTsize=so song mang con=N % CP: dai CP % blocksize: So ky tu moi block = M % subband % pilot: chuoi pilot chen vao symboldata=zeros(blocksize,numblock+1); blocksymbol=zeros(FFT+CP,numblock+1); blockbit=zeros(blocksize*2,numblock+1); Q=FFT/blocksize; for k=1:numblock+1 if k==4 % Chen pilot vao blocksym(:4) blocksymbol(:,4)=pilot; else %% Xu ly ky tu thong tin % Tao chuoi bit va dieu che chuoi so phuc [x_m data_bit]=modu_4qam(blocksize); % Tin hieu qua bo DFT symboldata(:,k)=x_m; X_k=fft(x_m); % Sap xep song mang theo kieu phan tan Y_l=map_ifdma(X_k,FFT,Q,subband); % Dua tin hieu qua bo IFFT y_n=ifft(Y_l); % Chen CP sign_trans=addCP(y_n,CP,FFT); 71 Phụ lục % Chen vao blocksym_t(:k) blocksymbol(:,k)=sign_trans; blockbit(:,k)=data_bit; end end blockbit(:,4)=[]; symboldata(:,4)=[]; % Chuong trinh xu ly tin hieu nhan function [sign]= proces_sign_received(X,FFT,blocksize,CP,subband) %% Ham xu ly tin hieu nhan duoc %% FFT() - Xoa CP - Demapping Q=FFT/blocksize; sign_re=delCP(X,CP); for k=1:size(sign_re,2) sign_rx(:,k)=fft(sign_re(:,k)); end sign=demap_ifdma(sign_rx,FFT,Q,subband); % -Chuong trinh tao tin hieu pilot function [pilot pilott]=proces_pilot(FFT,blocksize,CP,subband) %% Tao chuoi Zadoff-Chu va xu ly tin hieu pilot %% Output: % pilot: tin hieu pilot chen vao %% Input: % FFT = N % blocksize = M % CP: dai CP 72 Phụ lục Q=FFT/blocksize; p=ZaChu(blocksize); P_fft=fft(p); pilott=P_fft; pilot_xx=map_ifdma(P_fft,FFT,Q,subband); pilot_x=ifft(pilot_xx); pilot=addCP(pilot_x,CP,FFT); % -Chuong trinh uoc luong LS % -’LS_est.m’ function [H]= LS_est(pt,pr) %% Ham uoc luong kenh bang phuong phap LS (lEAST SQUARE) % H: dap ung kenh cua pp LS % Input: % pt: chuoi pilot chen vao du lieu phat % pr: chuoi pilot nhan duoc sau qua kenh truyen % N: so symbol mot block phat di SYS.blocksize H=pr./pt; % Chuong trinh uoc luong MMSE -% (MMSE_est.m) function [H_mmse]=MMSE_est(Pt,Pr,Nfft,h,SNR) %% Ham uoc luong kenh MMSE % H_mmse: Dap ung tan so cua kenh % Pr: Tin hieu pilot nhan duoc % Pt: Tin hieu pilot phat di % Nfft: Kich thuoc DFT % h: dap uong xung cua kenh truyen % SNR Pt=transpose(Pt); 73 Phụ lục Pr=transpose(Pr); snr=10^(SNR*0.1); % Tinh dap ung cua uoc luong LS k=1:Nfft; H_ls=Pr(k)./Pt(k); k=0:length(h)-1; hh=h*h’; tmp=h.*conj(h).*k; r=sum(tmp)/hh; r2=tmp*k.’/hh; t_rms=sqrt(r2-r^2); delta_f=1/Nfft; j2pitd=i*2*pi*t_rms*delta_f; k1=repmat([0:(Nfft-1)].’,1,Nfft); k2=repmat([0:(Nfft-1)],Nfft,1); rf=1./(1+j2pitd*(k1-k2)); rf2=1./(1+j2pitd*(k1-k2)); Rh_h=rf; Rhh=rf2+eye(length(H_ls),length(H_ls))/snr; H_mmse=transpose(Rh_h*inv(Rhh)*H_ls.’); % Chuong trinh can bang -% -(equal.m) -function [sign]=equal(Y,H,type,SNR) %% Ham can bang (ZF/MMSE) % sign: tin hieu tra ve % Y: tin hieu thu duoc % H: Dap ung tan so cua kenh sau uoc luong % type: loai can bang (’ZF’/’MMSE’) 74 Phụ lục if type == ’ZF’ sign = Y./H; elseif type == ’MMSE’ C = conj(H)./(conj(H).*H+ 10^(-SNR/10)); sign=Y.*C; end % (map_ifdma.m) -function [Y]= map_ifdma(th,FFTsize,Q,subband) %% Chuong trinh sap xep song mang theo kieu IFDMA % M: ma tran tra ve % X: tin hieu can dc mapping % FFT: Kich thuoc bo FFT % subband: Vi tri chen song mang % Q: so luong user (FFT/blocksize) a=zeros(FFTsize,1); a(1+subband:Q:FFTsize)=th; Y=a; % -(addCP.m) -function [M]= addCP(tin_hieu,CP,FFT) %M: Tin hieu tra ve %tin_hieu: tin hieu vao %CP: chieu dai CP %FFT: so diem FFT th=transpose(tin_hieu); th_CP=[th(FFT-CP+1:FFT) th]; M=transpose(th_CP); % -(delCP.m) function [M]= delCP(tin_hieu,CP) 75 Phụ lục %% Ham xoa CP %M: tin hieu tra ve %tin_hieu: tin hieu dua vao %CP: chieu dai CP th=transpose(tin_hieu); th(:,1:CP)=[]; M=transpose(th); % (channel.m) -function [sign]=channel(symbol,h) a=reshape(symbol,1,(size(symbol,1)*size(symbol,2))); b=filter(h,1,a); sign=reshape(b,size(symbol,1),size(symbol,2)); 76 [...]... cần thiết cho quản lý kênh, điều khiển đo lường và báo cáo 1.2.3 Hệ thống kênh truyền trong LTE Hệ thống kênh truyền trong LTE được phân làm ba loại: - Kênh logic: là kênh truyền giữa lớp RLC và lớp MAC, có nhiều loại kênh logic khác nhau, được phân chia theo kiểu dữ liệu truyền đi trong 15 Chương 1: Tổng quan về hệ thống thông tin di động LTE Hình 3: Hệ thống kênh truyền trong LTE kênh đó Những kiểu... 2: Mô hình kênh truyền và một số đặc tính của kênh truyền sóng vô tuyến 2.1 Giới thiệu chương Trong thông tin di động, vấn đề kênh truyền luôn là điều cần được quan tâm nhất Khác với kênh truyền hữu tuyến là ổn định và có thể đoán trước được, kênh truyền vô tuyến hoàn toàn ngẫu nhiên, bản chất của kênh truyền vô tuyến biến đổi phức tạp, tín hiệu truyền đi bị ảnh hưởng liên tục làm khó khăn trong việc... được gọi là kênh truyền biến đổi nhanh theo thời gian (kênh truyền chọn lọc thời gian) Nếu τc lớn hơn nhiều so với τsymbol , dạng kênh truyền đó được gọi là kênh truyền biến đổi chậm (kênh truyền không chọn lọc thời gian) 2.3.3 Kênh truyền phân bố Rayleigh và Ricean Tín hiệu truyền đi trong môi trường vô tuyến luôn bị phản xạ nhiều đường khác nhau, tuy nhiên, trong thực tế tín hiệu vẫn được truyền theo... nhau, điều này rất thuận lợi cho việc khôi phục tín hiệu gốc Dạng kênh truyền này được gọi là kênh tuyền không chọn lọc tần số 21 Chương 2: Mô hình kênh truyền và một số đặc tính của kênh truyền sóng vô tuyến Hình 6: Kênh truyền không chọn lọc tần số 2.3.2 Kênh truyền biến đổi nhanh và kênh truyền biến đổi do trải Doppler gây ra Trên đường truyền của sóng vô tuyến luôn có sự hiện diện của các vật cản,... truyền Hình 5: Kênh truyền chọn lọc tần số đi, thì một khoảng tần số tín hiệu sẽ có một đáp ứng kênh truyền khác nhau, gây ra sự suy hao và méo tín hiệu trầm trọng ở đầu thu, dạng kênh truyền này được gọi là kênh truyền chọn lọc tần số Nếu ∆f c lớn hơn so với băng thông của tín hiệu, có nghĩa là toàn bộ băng thông của tín hiệu nằm trong khoảng tần số ∆f c này, thì tín hiệu truyền đi sẽ có đáp ứng kênh. .. hiệu được truyền đi trong kênh truyền vô tuyến: vấn đề suy hao, nhiễu trên kênh truyền, các vật cản, các vấn đề về Fading, hiệu ứng Doppler Để có thể đạt được hiệu suất cao nhất trong việc thu phát tín hiệu vô tuyến, cần có những hiểu biết về kênh truyền, nắm vững được những đặc tính của nó nhằm tạo ra những thuật toán, giải thuật hạn chế ảnh hưởng không mong muốn 2.2 Các đặc tính của kênh truyền vô... 2: Mô hình kênh truyền và một số đặc tính của kênh truyền sóng vô tuyến Hàm phân bố xác suất của phân bố Rice là: x −(x2 + ν 2 ) xν f (x | ν, σ) = 2 exp I 0 σ 2σ 2 σ2 (2) Hình 8: Phân bố Rice 2.4 Kết luận chương Việc tìm hiểu về kênh truyền là rất quan trọng, khi biết những đặc tính của kênh truyền sẽ thuận lợi cho việc truyền tín hiệu và khôi phục tín hiệu Tìm hiểu về các mô hình kênh truyền cũng... mang 2.3 Các dạng kênh truyền 2.3.1 Kênh truyền chọn lọc tần số và kênh truyền không chọn lọc tần số Trong kênh truyền vô tuyến, đáp ứng tần số luôn bị thay đổi và không bằng nhau ở mỗi tần số khác nhau Tuy nhiên, tồn tại một khoảng tần số mà có đáp ứng xung gần bằng nhau ứng với các tần số khác nhau, khoảng tần số đó thường được gọi là Coherence bandwidth Gọi dải tần số mà có đáp ứng kênh được xem là... của kênh truyền vô tuyến 2.2.1 Vấn đề suy hao Trong suốt quá trình truyền đi của tín hiệu trong môi trường vô tuyến, tín hiệu sẽ bị suy giảm liên tục theo khoảng cách đường truyền Sóng của tín hiệu sẽ bi lan tỏa ra môi trường nên mật độ công suất cũng giảm đi 17 Chương 2: Mô hình kênh truyền và một số đặc tính của kênh truyền sóng vô tuyến nhanh chóng Trong không gian tự do, cường độ điện trường sẽ... khiển hoặc là tín hiệu dữ liệu người dùng - Kênh vận chuyển: là kênh truyền giữa lớp MAC và lớp vật lý, - Kênh vật lý: là kênh cuối cùng để truyền dữ liệu qua giao diện vật lý, nó xác định chính xác các đặc tính vật lý của kênh truyền (tần số, số sóng mang con, ) 1.3 Kết luận chương Với những cải tiến so với hệ thống 3G, LTE hứa hẹn sẽ là hệ thống 4G với chất lượng và tốc độ vượt bậc so với 3G Việc nghiên