Nghiên cứu và thiết kế các phương pháp mã hóa kênh cho mạng di động 4g

1 MỤC LỤC MỤC LỤC i LỜI CAM ĐOAN iii DANH MỤC BẢNG BIỂU vi MỞ ĐẦU CHƢƠNG I: TỔNG QUAN MẠNG DI ĐỘNG .3 1.1 Sự phát triển mạng di động .3 1.2 Mục tiêu nâng cấp mạng di động .6 1.2.1 Tốc độ liệu cao môi trường nhiễu giới hạn 1.2.2 Tốc độ liệu cao môi trường nhiễu giao thoa giới hạn 10 1.2.3 Tốc độ liệu cao với băng thông giới hạn sử dụng điều chế mức cao 11 1.2.4 Điều chế mức cao sử dụng kết hợp mã hóa kênh 12 1.2.5 Sử dụng băng thông rộng với kỹ thuật đa sóng mang 13 1.3 Kỹ thuật ghép kênh phân chia theo tần số trực giao OFDM 15 CHƢƠNG 2: MÃ HÓA KÊNH .18 2.1 Tổng quan kĩ thuật mã hóa kênh 18 2.2 Mã chập 19 2.2.1 Giới thiệu chung 19 2.2.2 chập TE-4G 21 2.2.3 Giải mã chập 25 2.3 Mã hóa Turbo 37 2.3.1 Giới thiệu mã Turbo 37 2.3.2 Mã hóa Turbo LTE 38 2.3.3 Bộ trộn 40 2.3.4 Tổng quan thuật toán giải mã 42 2.3.5 Giải thuật MAP 44 CHƢƠNG 3: KỸ THUẬT MÃ HÓA PHÂN TẬP KHÔNG GIAN TRONG HỆ THỐNG MIMO 50 3.1 Tổng quan kỹ thuật phân tập 50 i 3.2 Phân tập không gian 51 3.3 Mô hình hệ thống MIMO 53 3.3.1 Mã hóa STBC 54 3.3.2 Mã hóa SFBC 56 3.3.3 Mã hóa VBLAST 57 CHƢƠNG 4: MÔ HÌNH KÊNH TRUYỀN 59 4.1 Giới thiệu mô hình kênh truyền 60 4.1.1 Kênh truyền dẫn phân tập đa đường 60 4.1.2 Mô hình truyền thông tin 62 4.2 Mô hình kênh SCM 65 4.2.1 Tổng quan mô hình kênh SCM 65 4.2.2 Tham số môi trường Suburban Macrocell 67 4.2.3 Hệ số kênh 70 4.2.4 Các hàm tương quan 71 CHƢƠNG 5: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG 73 5.1 Giới thiệu chung .73 5.2 Th m số m 76 5.3 Kết mô phòng 77 KẾT LUẬN .81 TÀI LIỆU THAM KHẢO 82 ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan kết nghiên cứu đưa luận văn dựa kết thu trình nghiên cứu riêng hướng dẫn khoa học PSG.TS Nguyễn Văn Đức, không chép kết nghiên cứu tác giả khác Nội dung luận văn có tham khảo sử dụng số thông tin, tài liệu từ nguồn sách, tạp chí liệt kê danh mục Tài liệu tham khảo LÊ THỊ THOA iii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT A AoA : Angle of Arrival AoD : Angle of Departure BER : Bit Error Rate BS : Base Station : Cyclic Redundancy Check : Discrete Fourier Transform : Enhance NodeB FDM : Frequency Division Multiplexing FFT : Fast Fourier Transform IDFT : Inverse Discrete Fourier Transform IFFT : Inverse Fast Fourier Transform ISI : Inter-Symbol Interference : Long Term Evolution MAC : Media Access Control MAP : Maximum a-posteriori Probability MIMO : Multi Input Multi Output MISO : Multi Input Single Output MS : Mobile station B C CRC D DFT E EnB F I L LTE M iv O OFDM :: Orthogonal Frequency Division Multiplexing P PDSCH : Physical Downlink Shared Channel PCCC : Paralled Concatenated Convolutional Coding QAM : Quadrature amplitude modulation QPSK : Quadrature Phase Shift Keying RS : Reference signal RCS : Recursive systematic convolutional encoders SCM : Spatial Channel Model SER : Symbol Error Ratio SFBC : Space Frequency Block Coding SIMO : Single Input Multi Output SISO : Single Input Single Input SNR : Signal Noise Ratio STBC : Space Time Block Coding Wifi : Wireless Fidelity Wimax : Worldwide Interporability For Microware Access Q R S W v DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Mã hóa kênh sử dụng cho kênh liệu LTE .19 Bảng 2.2 Mã hóa kênh sử dụng cho kênh điều khiển .19 Bảng 2.3 Giá trị bảng trạng thái mã chập 24 Bảng 2.4 Sự phụ thuộc f1, f2 vào K [3] 40 Bảng 4.1 Tham số môi trường Suburban Macrocell[5] 67 Bảng 4.2 Góc lệch AoD AoA tuyến con[5] .69 Bảng 5.1 Các tham số mô hệ thống 76 vi DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Tỉ lệ yêu cầu nhỏ E0/Nb nhỏ máy thu[2] Hình 1.2 Chòm điều chế QPSK(a), 16-QAM(b) 64QAM(c)[2] 12 Hình 1.3 Hệ thống OFDM với nguyên lý trực giao 16 Hình 1.4 Nguyên lý trực giao 17 Hình 2.1: Ví dụ mã chập với tốc độ mã R=1/2 K = .20 Hình 2.2 Sơ đồ cụ thể khối mã chập có tốc độ mã R = 1/2 K = 20 Hình 2.3 Sơ đồ mã hóa chập LTE[4] 21 Hình 2.4 Ví dụ mã chập LTE-4G với tốc độ mã R=1/3 k=7 22 Hình 2.5 Khởi tạo giá trị cho ghi trạng thái 22 Hình 2.6 Quá trình làm việc mã chập có R = 1/3, K =7 .23 Hình 2.7 Giản đồ lưới mã chập với tốc độ mã R=1/2 K = 25 Hình 2.8 Viterbi Decoding t =0 27 Hình 2.9 Viterbi Decoding t =1 28 Hình 2.10 Viterbi Decoding t =2 29 Hình 2.11 Viterbi Decoding t =3 30 Hình 2.12 Viterbi Decoding t =3, sau loại bỏ Hmax .30 Hình 2.13 Viterbi Decoding t =4 31 Hình 2.14 Viterbi Decoding t =5 32 Hình 2.15 Viterbi Decoding t =6 33 Hình 2.16 Viterbi Decoding t =7 34 Hình 2.17 Bộ m hóa Turbo 37 Hình 2.18 Mã hóa Turbo LTE 39 Hình 2.19: Sơ đồ giả m Turbo đơn giản[9] 42 Hình 2.20: Hai phương pháp để giải mã Turbo 44 Hình 2.21 Các trạng thái có chuyển dịch trạng thái RSC có k=3 46 Hình 2.22 Giải mã MAP sử dụng sơ đồ lưới 47 Hình 2.23 Chia trạng thái thành đoạn 49 Hình 3.1 Phân loại hệ thống thông tin không dây .53 Hình 3.2 Ánh xạ tún hiệu STBC 54 Hình 3.3 Ánh xạ tín hiệu SFBC .56 Hình 3.4 Ánh xạ tín hiệu mã hóa V-BLAST 58 Hình 4.1 Mô hình phản xạ truyền dẫn phân tập đa đường 60 Hình 4.2 Mô hình truyền dẫn đa đường thực tế .61 Hình 4.4 Mô hình truyền tín hiệu 64 vii Hình 4.5 Mô hình kênh SCM[3] .66 Hình 5.1 Sơ đồ hệ thống mô 73 Hình 5.2 Ảnh hưởng số lần giải mã lặp đến hiệu m Turbo .77 Hình 5.3 Ảnh hưởng mức điều chế đến tỉ lệ lỗi bít 77 Hình 5.4 So sánh khả sửa lỗi mã Turbo mã xoắn sử dụng mã hóa MIMO SFBC .78 Hình 5.5 So sánh khả sửa lỗi mã Turbo mã xoắn sử dụng mã hóa MIMO VBLAST .79 Hình 5.6 So sánh kết hợp mã hóa MIMO mã hóa kênh 80 viii MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài uận văn “Nghiên cứu thiết kế phương pháp mã hóa kênh cho mạng di động 4G” đề cập đến vấn đề nghiên cứu lý thuyết kỹ thuật mã hóa kênh, đưa đặc điểm chi tiết mã hóa kênh ứng dụng mã hóa kênh kết hợp phương pháp m hóa không gian thời gian nhằm nâng cao chất lượng kênh truyền mạng di động 4G Mục đích nghiên cứu củ luận văn, đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu 2.1 Mục đích nghiên cứu củ luận văn Nghiên cứu lý thuyết Mã hóa kênh, ứng dụng Mã hóa kênh hệ thống thông tin di động 4G 2.2 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu ý thuyết Mã hóa kênh, ứng dụng Mã hóa kênh hệ thống thông tin di động 4G Nội dung củ luận văn đóng góp củ tác giả  Chương 1: Tổng quan mạng di động Chương trình bày trình hình thành phát triển mạng di thông tin di động giải thích lý mục tiêu nâng cấp mạng di động  Chương 2: Mã hóa kênh Hai phương pháp m hóa kênh hóa chập Mã hóa Turbo trình bày chương  Chương 3: Kỹ thuật mã hóa phân tập không gian – thời gian Chương giải thích rõ khái niệm hệ thống phân tập MIMO loại mã sử dụng cho hệ thống phân tập  Chương 4: Mô hình kênh truyền Chương đưa mô hình kênh truyền SC , phân tích đặc tính tương quan kênh để áp dụng cho hệ thống MIMO với nhiều anten phát nhiều anten thu  Chương 5: Kết mô Các giả thiết phương pháp m hóa kênh kết hợp với phương pháp mã hóa không gian thời gian làm rõ chương kết mô từ Matlab Cùng với nhận xét đánh giá cho trường hợp để lựa chọn phương pháp tối ưu  n, AoD  n, AoD ~ (0,  2AoD ) rDS 1.4 Per-path AS at BS(Fixed) deg Per-path AS at MS(Fixed) 35 deg Do cụm điểm tán xạ n(n = 1,…,N) phân bố không gian không theo hàm phân bố đều, góc AoA AoD phân bố Để tìm góc AoA AoD, ta tính toán qua bước sau: Góc truyền AoD(  n, AoD ) Trước tiên tạo biến ngẫu nhiên theo phân bố chuẩn, kỳ vọng độ lệch chuẩn  AoD :  n' ~ (0,  2AoD ) n  1, , N (4.10) Trong  AoD = rAS  AS , giá trị rAS  AS lấy từ bảng bên Sắp xếp lại giá trị  n' (n  1, , N ) cho | 1' ||  2' | |  N' | Khi giá trị góc AoD  n, AoD   n' (n  1, , N ) Các góc tính độ Góc tới AoA(  n, AoA ) Góc tới  n, AoA biến ngẫu nhiên tuân theo phân bố chuẩn với kỳ vọng độ lệch chuẩn  n, AoD :  n, AoA ~ (0,  2AoD ) , Với  n, AoD  104.12(1  e0.2175|10log 10 Pn | n  1, , N (4.11) ), n  1, , N Pn công suất phát tuyến thứ n Các góc tính độ Mỗi tuyến truyền dẫn bao gồm M tuyến Xét tuyến m thuộc cụm điểm tán xạ n, ta gọi góc AoA AoD n,m, AoD n,m, AoA  n,m, AoD   BS   n, AoD   n,m, AoD  n,m, AoA   MS   n, AoA   n ,m, AoA Trong đó: 68 (4.12)   BS : góc truyền thẳng từ BS tới MS so với trục bên giàn anten phía BS   n, AoD : góc truyền phát tuyến thứ n( n  1, , N ) so với đường truyền thẳng    n,m, AoD  n,m, AoD : góc lệch tia truyền thứ m ( m  1, , M ) so với tia truyền góc  n, AoD : góc tuyệt đối tia thứ m so với trục bên BS   MS : góc truyền thẳng từ BS tới MS so với trục bên giàn anten phía MS   n, AoA   n,m, AoA : góc lệch tia tới thứ m( m  1, , M ) so với tia tới góc  n,m, AOA : góc tuyệt đối tia tới thứ m tuyến thứ n so với trục bên MS : góc tới tuyến thứ n( n  1, , N ) so với đường truyền thẳng 0,MS  n, AoA  BS  MS giá trị cố định, phụ thuộc vào cách bố trí hướng anten bên phát bên thu  n, AoD  n, AoA xác định trình ngẫu nhiên,  n,m, AoD  n,m, AoA cho bảng 4.2: Bảng 4.2 Góc lệch AoD AoA tuyến con[5] Sub-path # Offset for a deg AS at Offset for a 35 deg AS (m) BS (Macrocell) at MS  n,m, AoD  n,m, AoA 1, 0.0894 1.5649 3, 0.2826 4.9447 5, 0.4984 8.7224 7, 0.7431 13.0045 9, 10 1.0257 17.9492 11, 12 1.3594 23.7899 13, 14 1.7688 30.9538 69 15, 16 2.2961 40.1824 17, 18 3.0389 53.1816 19, 20 4.3101 75.4272 4.2.3 Hệ số kênh Sau xác định tham số môi trường, ta tìm hệ số đáp ứng kênh công thức bên Xét hệ thống bao gồm S anten bên phát đặt thẳng hàng, U anten bên thu đặt thẳng hàng, hệ số kênh tuyến thứ n(n  1, , N) , anten thu thứ u(u  1, , U) anten phát thứ s(s  1, , S ) phụ thuộc theo thời gian sau:  N hus ( , t)   n 1  G (   BS n , m , AoD ) exp j  kd s sin  n , m , AoD   nm   Pn SF M  GMS ( n ,m, AoA ) exp j  kdu sin  n ,m , AoA    M m1   exp  jk || v || cos( n,m, AoA  v ) t          (   n )    (4.14) Trong đó:  Pn : Công suất truyền đường thứ n   SF : Hệ số Fading  M : số tia sóng tuyến  n,m, AoD : góc tuyệt đối AoD tia tới thứ m tuyến thứ n so với trục bên MS  n,m, AoA : góc tuyệt đối AoA tia tới thứ m tuyến thứ n so với trục bên BS  GBS (n,m, AoD ) : hệ số tăng ích bên BS đường  GMS (n,m, AoA : hệ số tăng ích bên S đường  k : số sóng 2 /  với  bước sóng(m) 70  d s : khoảng cách tham chiếu anten bên phát thứ s so với với anten phát thứ Khi s=1, d1=0  d u : khoảng cách tham chiếu anten bên thu thứ u so với anten thu thứ Khi u=1, d1=0  nm : pha tia sóng thứ m  || v || : độ lớn vận tốc   v : góc di chuyển 4.2.4 Các hàm tƣơng qu n Trong phần này, ta xem xét đến tính tương quan không gian thời gian mô hình kênh SCM Để đơn giản, ta giả sử:  Bỏ qua ảnh hưởng Fading hẹp  SF - 0dB  Hệ số tăng ích anten bên thu phát 1: GBS = GMS =1 Khi ta viết lại biểu thức tính hệ số kênh  N hus ( , t)   n 1   exp j  kd sin    n , m , AoD   nm   s   Pn M   exp j  kdu sin  n ,m , AoA      (   n ) M m1    exp  jk || v || cos( n ,m, AoA  v ) t       (4.15) 4.2.4.1 Hàm tƣơng qu n kh ng gi n bên thu Phương trình bên mô tả phụ thuộc hệ số tương quan vào khoảng cách anten bên thu MS: N r11,22 ( du )  r11,22 d 0   s n 1 Pn M   exp  j k d M m 1 u sin  n,m, AoA   Theo mô hình Suburban Macro, n,m, AoA tính biểu thức: 71 (4.16) n,m, AoA  MS   n, AoA  n,m, AoA Trong :   MS : số   n, AoA ~ (0,  2AoA )   n,m, AoA : lấy giá trị bảng 4.1 4.2.4.2 Hàm tƣơng qu n kh ng gi n bên phát Phương trình bên mô tả phụ thuộc hệ số tương quan vào khoẳng cách anten bên phát BS: N r11,22 ( d s )  r11,22 d 0   u n 1 Pn M   exp  j k d M m 1 s sin  n,m, AoD   Theo mô hình Suburban Macro, n,m, AoA tính biểu thức: n,m, AoD   BS   n, AoD  n,m, AoD Trong :   BS : số   n, AoD ~ (0,  2AoD )   n,m, AoD : lấy giá trị bảng 4.2 72 (4.17) CHƢƠNG 5: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG 5.1 Giới thiệu chung Trong chương này, tiến hành mô hệ thống thông tin di động TE 4G đơn giản, áp dụng kỹ thuật mã hóa kênh kỹ thuật mã hóa phân tập không gian đ trình bày Chương Chương mô hình kênh truyền SCM Hệ thống mô đánh giá hiệu m hóa kênh kết hợp m hóa I O xây dựng dựa thành phần đ trình bày chương trước Tiêu chí đánh giá tỉ lệ lỗi bít trường hợp kết hợp phương thức m hóa kênh m hóa I O Việc mô nhằm mục đích đánh giá ảnh hưởng phương pháp lên chất lượng tín hiệu đầu thu Việc so sánh vậy, giúp cho ta có lựa chọn hợp lý áp dụng vào triển khai thực Để thực mô phỏng, sử dụng công cụ mô MATLAB 2011b Hệ thống mô mô tả hình sau: MIMO Coding Channel Coding Random Bit Generator CRC Encoder Turbo/ Convolutional Encoder Rate Matching Modulation Layer Mapping Resource Element Mapping MIMO Precoding OFDM Modulation Spatial Channel Model BER Calculation AWGN MIMO Decoding Channel Decoding Turbo/ Convolutional Decoder Channel Estimation Rate Dematching Demodulation MIMO Equalizer OFDM Demodulation Hình 5.1 Sơ đồ hệ thống mô Bên phát:  Random Bit Generator: Khối tạo liệu bit ngẫu nhiên với chiều dài tương ứng xác định tham số mô data en Các bít tạo tương 73 ứng với liệu subframe (14 12 OFDM sym ol t y theo phương th c ch n khoảng ảo vệ Normal hay Extended)  CRC Encoder: Khối m hóa CRC, thực thuật toán m hóa CRC-24A chuẩn TE, tính toán 24 bít liệu dư thừa để nhận diện lỗi bên thu Đầu khối liệu đầu vào đ chèn thêm 24 bit CRC phía cuối Chiều dài chuỗi bit đầu (data en 24)  Turbo/Convolutional Encoder: Khối m hóa Turbo m hóa xoắn, thực m hóa dòng bit đầu vào mô tả Chương Tỉ lệ m hóa xấp xỉ 1/3 Chiều dài chuỗi bít đầu 3(data en 28) m Turbo 3(data en 24) m xoắn  Rate atching: Khối phối hợp tốc độ TE, thực lựa chọn số bít đầu định từ dòng bít đầu vào Số lượng bít đầu tính toán dựa theo số sóng mang (Resource Element) cấp phát TE Thuật toán Rate atching trình bày sau Chi tiết thuật toán tham khảo phần 5.1.4 chuẩn 3GPP 36.212  odulation: Khối điều chế, thực điều chế bit đầu vào thành tín hiệu điều chế QPSK, 16-QA 64-QA ỗi cụm 2,4, bít đầu vào ánh xạ thành tín hiệu điều chế Bảng ánh xạ tín hiệu điều chế mô tả phần 7.1 chuẩn 3GPP 36.211  Khối ayer apping: Thực ánh xạ tín hiệu điều chế lên layer Đối với hệ thống mô tại, khối ayer apping ánh xạ tín hiệu điều chế vị trí ch n lên layer tín hiệu điều chế vị trí lẻ lên layer lại giống mô tả phần 6.3.3.3 chuẩn 3GPP 36.211  Khối I O Precoding: thực thuật toán I O coding SFBC, VB AST để đưa tín hiệu từ layer lên anten tương ứng Chi tiết cách thức ánh xạ từ layer lên anten trình bày phần 6.3.4.3 chuẩn 3GPP 36.211 74  Khối Resource Element apping: thực đưa liệu sóng mang lên sóng mang tương ứng miền tần số  Khối OFD odulation: thực điều chế OFD chèn khoảng bảo vệ Cyclic Prefix vào đầu tín hiệu OFD Kênh truyền: Tín hiệu đưa từ bên phát truyền kênh truyền ô hình kênh truyền mô hình SC Tín hiệu sau qua kênh truyền cộng thêm với nhiễu trắng có mật độ phổ công suất xác định tham số mô Bên thu:  Khối OFD Demodulation: thực giải điều chế OFD loại bỏ khoảng bảo vệ Cyclic Prefix  Khối Channel Estimation: ước lượng đáp ứng kênh truyền kênh SC  Khối I O Equalizer: thực cân kênh theo thuật toán Zero- Forcing  Khối Demodulation: khối giải điều chế tín hiệu, thực giải điều chế mềm tín hiệu thành bit liệu Thuật toán giải điều chế mềm sử dụng Exact og ikehood Ratio ( R) Approximate R  Khối Rate Dematching: khối giải phối hợp tốc độ, tái tạo bít đầu sau m hóa từ bit nhận từ khối giải điều chế  Khối Turbo/Convolutional Decoder: thực giải m Turbo, giải m xoắn theo thuật toán mô tả phần Kết giải m từ khối Turbo/Convolutional Decoder bên thu so sánh với dòng bit đầu khối CRC Encoder bên phát để tính toán tỉ lệ lỗi bít tương ứng với tham số mô hệ thống Chi tiết tham số mô hệ thống trình bày phần sau 75 5.2 Th m số m Bảng liệt kê tham số giá trị dải giá trị tham số mô hệ thống Bảng 5.1 Các tham số mô hệ thống Th m số m maxSimulationSf nghĩ Số lượng subframe mô tối đa giá trị Eb/No Số lượng bit lỗi tối đa maxNumErr giá trị Eb/No Khoảng cách anten phát d_s eNodeB Khoảng cách anten thu d_u thiết bị người dùng Băng thông tín hiệu TE Đơn vị bandwidth tính Hz Phương thức chèn khoảng bảo vệ cpType Phương thức m hóa kênh codingType Phương thức điều chế modulationType Chiều dài liệu truyền dataLen Số lượng Resource Block sử nofRbUsed dụng Thuật toán sử dụng để giải điều demodMode chế turboDecodingMode Thuật toán sử dụng để giải m Turbo Số lần lặp thuật toán giải m iterationCnt Turbo 76 Giá trị 10 100 30 0.5 5000000 ‘Normal’ ‘Turbo’ ‘QPSK’ 1024 10 ‘Exact ‘ og R’ AP’ 5.3 Kết mô phòng Hình 5.2 Ảnh hưởng số lần giải mã lặp đến hiệu mã Tur o Hình 5.2 cho ta kết việc tín hiệu giải mã hóa với giải mã Turbo với số lần thực giải mã lặp khác Kết rằng, với số lần giải mã lặp lớn khả sửa lỗi mã Turbo tốt, dẫn đến tỉ lệ bit lỗi BER giảm Tuy nhiên BER giảm mạnh tăng số lần lặp mã hóa từ 1-6 Nếu ta tăng số lần giải mã từ lên giá trị lớn BER giảm không đáng kể Hình 5.3 Ảnh hưởng m c điều chế đến tỉ lệ lỗi 77 t Hình 5.3 cho ta kết việc sử dụng kết hợp mã hóa Turbo với phương thức điều chế khác Phương thức điều chế có mức điều chế cao nhạy cảm với nhiễu, nên tỉ lệ lỗi bit cao Hình 5.4 So sánh khả sửa lỗi mã Tur o mã xoắn sử dụng mã hóa MIMO SFBC Hình 5.4 cho ta kết mô hệ thống mô tả có sử dụng kết hợp mã hóa MIMO SFBC với mã hóa kênh điều chế QAM-64 78 Hình 5.5 So sánh khả sửa lỗi mã Tur o mã xoắn sử dụng mã hóa MIMO VBLAST Hình 5.5 cho ta kết mô hệ thống kết hợp mã hóa MIMO VBLAST với m hóa kênh điều chế QAM-64 79 Hình 5.6 So sánh kết hợp mã hóa MIMO mã hóa kênh Dựa vào kết so sánh hình trên, ta đưa nhận xét sau: - Mã Turbo có khả sửa lỗi cao m xoắn nên đạt tỉ lệ lỗi bit thấp - BER trường hợp sử dụng kết hợp mã hóa kênh với mã SFBC thấp so với mã VBLAST Do m hóa I O SFBC có độ tin cậy liệu cao - Với tỉ lệ lỗi bit, tỉ lệ công suất nhiễu yêu cầu mã Turbo thấp m chập thấp nhiều so với không mã hóa Ví dụ tỉ lệ lỗi bit 10-6, m Turbo có độ lợi mã hóa so với mã xoắn khoảng dB 80 KẾT LUẬN Tóm lại, từ kết mô công cụ lý thuyết đ ra, ta thấy mã Turbo mã có chất lượng tốt so với m đ biết từ trước tới nay, với độ phức tạp m hóa giải mã chấp nhận Kết mô cho thấy chất lượng mã tiến gần tới giới hạn Shannon khung liệu lớn phát đi, khung liệu nhỏ chất lượng tốt so với mã hóa khác Hướng phát triển đề tài nghiên cứu đánh giá kết hợp mã hóa kênh với phương pháp m hóa I O thông dụng LTE mã hóa ghép kênh không gian (Spatial Multiplexing) so sánh với kết đạt luận văn Đồng thời so sánh tỉ lệ lỗi bit cặp kết hợp mã hóa kênh điều chế liệu để đưa tiêu chí lựa chọn kiểu m hóa kênh điều chế TE tương ứng với dải giá trị tỉ lệ tín hiệu nhiễu 81 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Văn Đức, Vũ Văn Yêm, Đào Ngọc Chiến, Nguyễn Quốc Khương, Nguyễn Trung Kiên, (2007), Bộ sách kỹ thuật thông tin số, tập 4, Thông tin vô tuyến, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội [2] Erik Dahlman, Stefan Parkval, Jonhan Skold, (2011), 4G LTE/LTE-Advanced for Mobile Broadband, Elsevier Ltd, USA [3] Van Duc Nguyen, Nga Nguyen, Quoc Khuong Nguyen, Bach Tran, Byeungwoo Jeon, (2014), An Investigation of the Spatial Correlation Influence on Coded MIMO-OFD system , ACM INCOM, [4] 3GPP, (2011), TS 36.212 3rd Generation Partnership Project; Technical Specication Group Radio Access Network; Evolved Multiplexing and channel coding (Release 9), 3GPP Organizational [5] 3GPP, (2011), “Technical Specification Group Radio Access Network Spatial channel model for Multiple Input Multiple Output (MIMO) simulation”, 3GPP Organizational [6] Charan angton, (1999), Turorial 12: Coding and decoding with Convolutionals Codes , published online in www.complextoreal.com [7] Charan Langton, (2006, 2007), Turbo Coding and MAP decoding – Part , published online in www.complextoreal.com [8] Joannis A Xirouchakis, (2008), Spatial Channel odel for I O Simulations , published online in: http://read.pudn.com/downloads126/sourcecode/comm/535862/SCM_Simulator_M anual_v.1_Xirouchakis.pdf 82 ... MIMO mã hóa kênh 80 viii MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài uận văn Nghiên cứu thiết kế phương pháp mã hóa kênh cho mạng di động 4G” đề cập đến vấn đề nghiên cứu lý thuyết kỹ thuật mã hóa kênh, đưa đặc... nghiên cứu 2.1 Mục đích nghiên cứu củ luận văn Nghiên cứu lý thuyết Mã hóa kênh, ứng dụng Mã hóa kênh hệ thống thông tin di động 4G 2.2 Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu ý thuyết Mã hóa kênh, ứng dụng Mã. .. tiết mã hóa kênh ứng dụng mã hóa kênh kết hợp phương pháp m hóa không gian thời gian nhằm nâng cao chất lượng kênh truyền mạng di động 4G Mục đích nghiên cứu củ luận văn, đối tƣợng, phạm vi nghiên