BË QUÈC PHÁNG HÅC VI›N Kß THUŠT QU…N SÜ NGUY™N HU MINH NGHIN CU PHT TRIN Kò THUT M HA MNG LẻP VT Lị TRONG H THẩNG CHUYN TIP Vặ TUYN HAI CHIU Chuyản ngh nh: Kò THUT M số: 52 02 03 I›N TÛ TÂM T•T LUŠN •N TIN S Kò THUT H Nởi - Nôm 2019 CặNG TRNH ìẹC HON THNH TI DANH MệC CặNG TRNH CặNG Bẩ HC VIN Kò THUT QUN Sĩ - Bậ QUÈC PHÁNG N H Minh, P V Biºn v T X Nam, NƠng cao phâm chĐt cho hằ thống chuyn tiáp hai chiãu sỷ dửng Ănh xÔ m hõa mÔng phi tuyán, TÔp chẵ Nghiản cựu KH & CN QuƠn sỹ, số 56, trang 76-85, thĂng nôm 2018 Ngữới hữợng dăn khoa hồc: TS PhÔm Vôn Bin H M Nguyen, X N Tran, V B Pham, and T N Tran, Channel quantization-based physical-layer network coding for two-way relay STBC PGS TS TrƯn XuƠn Nam system, Vietnam Journal of Computer Science, Springer, vol 5, Issue 1, pp 59-66, February 2018 H M Nguyen, X N Tran, V B Pham, and C D Nguyen, Linear Net-work Ph£n bi»n 1: PGS TS Trành Anh Vô Coding Using Channel Quantization Combining with SIC Based Estimation for Multiple Antenna Systems," AEU-International Journal of Elec- Ph£n bi»n 2: PGS TS Lả Nhêt Thông tronics and Communications, Elsevier, vol.95, pp.107-117, October, 2018 H M Nguyen, X N Tran, V B Pham, and C D Nguyen, Low-Complexity Estimation for Spatially Modulated Physical-Layer Network Coding SysPh£n bi»n 3: PGS TS Ho ng MÔnh Th-ng tems," Wireless Communications and Mobile Computing, vol 2018, Article ID 6310519, 13 pages, 2018 https://doi.org/10.1155/2018/6310519 H M Nguyen, V B Pham, X N Tran, and T N Tran, Channel Quan- Luên Ăn s ữủc bÊo vằ trữợc Hởi ỗng Ănh giĂ luên Ăn cĐp Hồc viằn theo Quy¸t ành sè 1154/Q -HV ng y 17 th¡ng nôm 2019 cừa GiĂm ốc Hồc viằn K thuêt QuƠn sỹ, hồp tÔi Hồc viằn K thuêt QuƠn sỹ v o hỗi 14 giớ 00 ng y 14 thĂng n«m 2019 tization Based Physical-Layer Network Coding for MIMO Two-Way Relay Networks, In Proc IEEE Int Advanced Technol Commun (ATC), 2016, pp 197-203 T T Nghi»p, P V Biºn v N H Minh, iãu chá khổng gian phƠn tĂn cho cĂc mÔng vổ tuyán hủp tĂc sỷ dửng cĂc nút chuyn tiáp a ông ten, TÔp chẵ Khoa hồc v Kÿ thuªt, HVKTQS, sè 185, trang 80-92, 8/2017 T N Tran, V B Pham, and H M Nguyen, Improving performance of the asynchronous cooperative relay networks with maximum ratio combining and Cõ th tẳm hiu luên Ăn tÔi: transmit antenna selection technique, VNU Journal of Science: Computer - Th÷ vi»n Quèc gia Vi»t Nam - Th÷ vi»n Håc viằn K thuêt QuƠn sỹ Science and Communication Engineering, vol 33, no 1, pp 28-35, 1/2017 KT LUN V HìẻNG NGHIN CU TìèNG LAI A Kát luên Nởi dung luên Ăn trữợc hát  giợi thiằu khĂi quĂt nhỳng kián thực cỡ bÊn vã mÔng chuyn tiáp vổ tuyán hai chiãu v cĂc k thuêt nhơm nƠng cao hiằu quÊ truyãn dăn CĂc k thuêt nghiản cựu bao gỗm: k thuêt m hõa mÔng, k thuêt truyãn dăn MIMO v k thuêt iãu chá khổng gian cho chuyn tiáp hai chiãu Ngo i ra, cĂc cổng trẳnh liản quan trỹc tiáp án nởi dung luên Ăn cụng ữủc nghiản cựu Trản cỡ s õ, luên Ăn  ã xuĐt k thuêt m hõa mÔng sỷ dửng Ănh xÔ phi tuyán v Ănh xÔ tuyán tẵnh dỹa trản phữỡng phĂp ữợc lữủng phực tÔp thĐp Ôt ữủc phâm chĐt cao Ngo i ra, luên Ăn cỏn ã xuĐt kát hủp giỳa k thuêt m hõa mÔng vợi cĂc k thuêt khĂc nhữ STBC, SM nhơm Ôt hiằu quÊ truyãn dăn cao cho chuyn tiáp vổ tuyán hai chiãu Tõm t-t nhỳng õng gõp cừa luên Ăn, cụng nhữ ã xuĐt mởt số hữợng nghiản cựu tiáp theo tữỡng lai ữủc trẳnh b y dữợi Ơy B Hữợng phĂt trin tiáp theo Mc dũ luên Ăn  têp trung nghiản cựu nhỳng lỵ thuyát cỡ bÊn cụng nhữ ã xuĐt cĂc k thuêt cho truyãn dăn chuyn tiáp vổ tuyán hai chiãu Tuy nhiản, theo nhên nh chừ quan cừa nghiản cựu sinh, cõ mởt số vĐn ã cƯn tiáp tửc ữủc nghiản cựu v thỹc hiằn tữỡng lai: Nghiản cựu giÊm phực tÔp ữợc lữủng v m hõa cho k thuêt ghp kảnh khổng gian chuyn tiáp hai chiãu, sỷ dửng nhiãu dÔng tẵn hiằu cõ bêc iãu chá cao hỡn; Nghiản cựu k thuêt chuyn tiáp hai chiãu song cổng (FD: Full-Duplex) Ôt ữủc hiằu quÊ sỷ dửng phờ cao; Nghiản cựu m rởng cho hằ thống chuyn tiáp hai chiãu cõ nhiãu chng chuyn tiáp; Nghiản cựu cÊi thiằn phâm chĐt hằ thống truyãn dăn chuyn tiáp hai chiãu mổi trữớng kảnh pha- inh chồn lồc tƯn số; Nghiản cựu hiằn thỹc hõa cĂc kát quÊ Ôt ữủc trản phƯn cựng 24 Mé U Bối cÊnh nghiản cựu m rởng phÔm vi kát nối v nƠng cao hiằu quÊ truyãn dăn cho mÔng vổ tuyán thá hằ mợi, gƯn Ơy cĂc vĐn ã liản quan án mÔng chuyn tiáp vổ tuyán hai chiãu  nhên ữủc nhiãu sỹ quan tƠm cừa cĂc nh nghiản cựu Trong cĂc nghiản cựu vã mÔng chuyn tiáp hai chiãu, viằc nghiản cựu xỷ lỵ tÔi nút chuyn tiáp âng mët vai trá quan trång, gióp n¥ng cao hi»u quÊ truyãn dăn Trong số cĂc nghiản cựu õ, k thuêt cốt lói l m hõa mÔng lợp vêt lỵ (PNC: Physical-layer Network Coding) Nguyản nhƠn l k thuêt n y cho php giÊm thới gian truyãn dăn, giúp l m tông thổng lữủng mÔng lản gĐp ổi so vợi chuyn tiáp truyãn thống khổng sỷ dửng m hõa mÔng nƠng cao hỡn nỳa hiằu quÊ truyãn dăn, PNC cõ th kát hủp thảm cĂc k thuêt khĂc nhữ ghp kảnh phƠn chia theo khổng gian (SDM: Spatial Division Multiplexing), tÔo dÔng búp sõng (BM: Beamforming) hay cỏn gồi l hằ thống tiãn m hõa (Pre-coding) hoc kát hđp ph¡t m¢ khỉng gian thíi gian (STC: Space Time Code) Trong sè â, kÿ thuªt SDM sû dưng nhiãu ông-ten phĂt nản cƯn yảu cƯu ỗng bở giỳa cĂc ông-ten phĂt, dăn án hằ thống s phực tÔp Ngo i ra, nhiạu ỗng kảnh tĂc ởng tÔi Ưu v o ông-ten thu l m giÊm chĐt lữủng hằ thống cụng nhữ l m tông phực tÔp xỷ lỵ tÔi nút chuyn tiáp K thuêt tiãn m hõa giúp ỡn giÊn cho xỷ lỵ tÔi nút chuyn tiáp trÊ giĂ l mĂy phĂt yảu cƯu biát trữợc thổng tin trÔng thĂi kảnh truyãn Ngo i ra, quĂ trẳnh xỷ lỵ tÔi mĂy phĂt cừa cĂc nút Ưu cuối tr nản phực tÔp cõ thảm cĂc bở tiãn xỷ lỵ Vợi cĂc nhữủc im õ, k thuêt SDM v tiãn m hõa ẵt ữủc quan tƠm nghiản cựu mÔng chuyn tiáp hai chiãu Trong số cĂc k thuêt phĂt m STC sỷ dửng cho chuyn tiáp hai chi·u, m¢ khèi khỉng gian thíi gian (STBC: Space Time Block Code), tiảu biu l m Alamouti nhên ữủc nhiãu quan tƠm nghiản cựu Nguyản nhƠn l k thuêt n y Ôt ữủc bêc phƠn têp to n phƯn, mĂy phĂt khổng cƯn biát CSI Ngo i viằc xỷ lỵ tẵn hiằu tÔi cĂc mĂy phĂt/thu cụng ỡn giÊn Vẳ vêy, nghiản cựu k thuêt STBC cho truyãn dăn chuyn tiáp hai chiãu s gõp phƯn mang lÔi hiằu quÊ truyãn dăn cao Mởt k thuêt mợi tiản tián ữủc nghiản cựu nhiãu gƯn Ơy l i·u ch¸ khỉng gian (SM: Spatial Modulation) cho ph²p nhên ữủc tông ẵch ghp kảnh K thuêt SM cỏn cõ nhiãu ữu im nời bêt hỡn so vợi SDM nhữ: ch cƯn ã xuĐt giÊi phĂp ữợc lữủng v Ănh xÔ phi tuyán k thuêt m hõa mÔng lợp vêt lỵ kát hủp vợi k thuêt m khổng gian-thới gian STBC, cho php cÊi thiằn phâm chĐt hằ thống chuyn tiáp hai chiãu; ã xuĐt giÊi phĂp ữợc lữủng tẵn hiằu cõ phực tÔp thĐp cho k thuêt m  hoĂ mÔng lợp vêt lỵ Ănh xÔ tuyán tẵnh dỹa trản k thuêt lữủng tỷ hõa kảnh v kát hủp k thuêt khỷ nhiạu nối tiáp SIC cÊi tián, văn Êm bÊo phâm chĐt cừa hằ thống; ã xuĐt giÊi phĂp ữợc lữủng tẵn hiằu cõ phực tÔp thĐp cho hằ thống chuyn tiáp hai chiãu kát hủp giỳa m hoĂ mÔng lợp vêt lỵ Ănh xÔ tuyán tẵnh v iãu chá khổng gian, cho php cÊi thiằn phâm chĐt hằ thống 100 10−1 ĐầucuốiđếnđầucuốiBER() ) ĐầucuốiđếnđầucuốiBER( mët bë cao t¦n ph¡t chung cho tĐt cÊ cĂc ông-ten Do vêy, tÔi mội thới im ch mởt ông-ten ữủc kẵch hoÔt nản khổng cƯn ỗng bở giỳa cĂc ông-ten cừa mĂy phĂt, khổng xây hiằn tữủng nhiạu ICI tÔi mĂy thu Ngo i ra, viằc ữợc lữủng tẵn hiằu tÔi mĂy thu cụng ìn gi£n hìn so vỵi h» thèng SDM Câ thº nõi, nghiản cựu k thuêt SM truyãn dăn chuyn tiáp vổ tuyán hai chiãu cõ ỵ nghắa quan trồng, gõp phƯn nƠng cao hiằu quÊ truyãn dăn Qua phƠn tẵch trản, nghiản cựu sinh nhên thĐy, viằc nghiản cựu k thuêt m hõa mÔng lợp vêt lỵ cõ vai trỏ hát sực quan trồng, giúp nƠng cao hiằu quÊ truyãn dăn Hỡn nỳa, nghiản cựu kát hủp giỳa k thuêt m hõa mÔng lợp vêt lỵ vợi cĂc k thuêt khĂc nhữ STBC hoc SM cụng l hữợng nghiản cựu Ưy trin vồng, gõp phƯn nƠng cao phâm chĐt hằ thống cụng nhữ cÊi thiằn hiằu quÊ sỷ dửng phờ iãu kiằn phờ tƯn số cĐp phĂt hÔn chá Chẵnh vẳ vêy, nghiản cựu sinh  lỹa chån v thüc hi»n · t i Nghi¶n cùu ph¡t trin k thuêt m hõa mÔng lợp vêt lỵ h» thèng chuyºn ti¸p vỉ tuy¸n hai chi·u Thüc hi»n th nh cæng · t i n y s³ gõp phƯn nƠng cao chĐt lữủng truyãn dăn cho mÔng chuyn tiáp vổ tuyán hai chiãu nõi riảng v cho mÔng thổng tin vổ tuyán thá hằ mợi nõi chung âng gâp cõa Luªn ¡n Mët sè âng gâp chẵnh cừa Luên Ăn cõ th ữủc tõm t-t nhữ sau: 100 10−1 10−4 10−4 10−2 10−2 10−3 10−3 Đề xuất SM−QSIC 2x2x2 4−QAM 10−5 Đề xuất SM−QSIC 4x4x4 16−QAM SIMO−ML 1x2x1 8−PSK SM-ML 2x2x2 4−QAM [62] 10 15 20 25 10−5 30 SNR [dB] SIMO−ML 1x4x1 64−QAM SM-ML 4x4x4 16−QAM [62] 10 15 20 25 SNR [dB] Hẳnh 4.3: Phâm chĐt BER Ưu cuối án Ưu cuối tÔi hiằu quÊ sỷ dửng phờ bẵt/s/Hz, vợi N = 2; M = v bẵt/s/Hz, vợi N = 4; M = 16 km mởt ẵt khoÊng 0; dB tÔi hiằu quÊ phờ thĐp Khi so sĂnh tÔi hiằu quÊ phờ cao, cÊ hai phữỡng phĂp n y tữỡng ữỡng Kát quÊ so sĂnh hiằu quÊ xỷ lỵ BÊng 4.1 cho thĐy, ã xuĐt SM-QSIC cõ phực tÔp phử thuởc ẵt v o bêc iãu chá M, chừ yáu phử thuởc v o số lữủng ông-ten N ữủc trang b v hiằu quÊ hỡn so vợi cĂc phữỡng phĂp khĂc BÊng 4.1: So sĂnh hiằu quÊ phực tÔp [flop/symbol] theo M v N CĐu hẳnh ã xuĐt SM-QSIC SM-ML EGA EQRP 4.4 N=2 N=4 M=4 M = 16 M = 64 M=4 M = 16 M = 64 334 624 48 56 367 998.4 256.8 262.4 410 159.744 163.848 164.096 352.4 505.6 392 392 363.5 808.96 896.0 972.8 378.9 129.433.6 557.312 561.152 Kát luên chữỡng Bố cửc Luên Ăn Luên Ăn gỗm 144 trang, ngo i cĂc phƯn: M Ưu; kát luên v hữợng phĂt trin cừa luên Ăn; Danh mửc c¡c cỉng tr¼nh cỉng bè; v T i li»u tham khÊo, luên Ăn chia th nh chữỡng nhữ trẳnh b y tiáp theo Trong chữỡng n y, Luên Ăn  ã xuĐt phữỡng phĂp ữợc lữủng cõ phực tÔp thĐp cho mổ hẳnh chuyn tiáp hai chiãu cõ sỷ dửng k thuêt SM kát hủp PNC Ănh xÔ tuyán tẵnh phực tÔp thĐp cừa phữỡng phĂp nhên ữủc nhớ Ăp dửng lữủng tỷ hõa kảnh kát hủp loÔi nhiạu SIC lp Trong õ, phực tÔp ữợc l÷đng mët chám vng ÷đc gi£m nhä ¡ng kº so vợi phữỡng phĂp truyãn thống Ngo i ra, giÊi phĂp ữợc lữủng lƯn lữủt ch số ông-ten kẵch hoÔt v kỵ hiằu iãu chá M-QAM giúp giÊm thiu Ăng k phực tÔp ữợc lữủng 23 SIC lƯn thự 2: Quyát nh cp kỵ hiằu iãu chá M-QAM w(^(1)u;v^) r(^(1u;v;2)^)x~(^(2)u;v^) x^(1) = Q r(^(1u;v;1)^) x^ (2) r(1;2) (^u;v^) =Q w(1) ! (2;2) (1;2) (1;1) r x^(1) (^u;v^) (^u;v^) (1) (2) + r B (^u;v^) (^u;v^) Kát quÊ ữợc lữủng (^u; v^), (^x ; x^ ) s ữủc m th nh u @ 4.3 phĂt qu£ng b¡ thỉng tin n y CHUYšN TI˜P VỈ TUY˜N HAI CHI—U (4.17) : A (R) r i·u ch¸ khỉng gian Kß THUŠT TRUY—N DˆN CÌ BƒN TRONG M„NG + r(2;2) w(2) (^u;v^) (^u;v^) (R) C v ¸n c¡c nút x , sỷ dửng Ưu cuối Kát quÊ mổ phọng v phƠn tẵch phâm chĐt 100 100 Chữỡng (4.16) ; Nởi dung Chữỡng n y nghiản cựu cĂc vĐn ã tờng quan vã mÔng chuyn tiáp vổ tuyán hai chiãu v cĂc k thuêt cỡ bÊn nhơm nƠng cao hiằu quÊ truyãn dăn Trản cỡ s nghiản cựu ÷u iºm v nh÷đc iºm cõa c¡c kÿ thuªt truy·n dăn cụng nhữ cĂc cổng trẳnh liản quan án nhỳng k thuêt n y, tứ õ nghiản cựu sinh xĂc nh cĂc nởi dung nghiản cựu cừa luên Ăn nhữ sau: Nghiản cựu k thuêt m hõa mÔng lợp vêt lỵ sỷ dửng Ănh xÔ phi tuyán xut SMQSIC 8x8x8 4−QAM SIMO−ML 1x8x1 32−QAM −1 10 −1 SM−ML 8x8x8 4QAM [21] Nghiản cựu kát hủp k thuêt m hõa mÔng lợp vêt lỵ Ănh xÔ phi tuyán vợi k thuêt MIMO-STBC 10 102 BE R BE R 102 Nghiản cựu k thuêt m hõa mÔng lợp vêt lỵ sỷ dửng Ănh xÔ tuyán tẵnh 103 103 104 104 10 Đề xuất SM−QSIC 4x4x4 4−QAM SIMO−ML 1x4x1 16−QAM SM−ML 4x4x4 4−QAM [21] −5 10−5 10 15 20 SNR [dB] −10 −5 10 15 20 Nghi¶n cùu kát hủp k thuêt m hõa mÔng lợp vêt lỵ Ănh xÔ tuyán tẵnh vợi k thuêt iãu chá khổng gian SNR [dB] Hẳnh 4.2: Phâm chĐt BER trữớng hủp hiằu quÊ sỷ dửng phờ bẵt/s/Hz, vợi N = 4; M = v bẵt/s/Hz, vợi N = 8; M = Hẳnh 4.2 so sĂnh phâm chĐt BER tÔi hiằu quÊ phờ lƯn lữủt l bẵt/s/Hz, bẵt/s/Hz Kát quÊ cho thĐy, phâm chĐt BER cừa phữỡng phĂp ữợc lữủng ã xuĐt xĐp x phữỡng phĂp SM-ML So vợi phữỡng phĂp SIMO-ML tốc truyãn dăn v số ông-ten thu tÔi nút chuyn tiáp, phữỡng phĂp ã xuĐt nhên ữủc tông ẵch SNR cao hỡn Cử th, tÔi BER = 10 , phữỡng phĂp ã xuĐt SM-QSIC nhên ữủc tông ẵch SNR lợn hỡn khoÊng dB tÔi hiằu quÊ phờ bẵt/s/Hz, khoÊng 7; dB tÔi hiằu quÊ phờ bẵt/s/Hz Hẳnh 4.3 so sĂnh phâm chĐt BER tÔi cĂc nút Ưu cuối tÔi hiằu quÊ phờ lƯn lữủt l bẵt/s/Hz v bẵt/s/Hz Kát quÊ cho thĐy, phâm ch§t BER cõa h» thèng · xu§t hi»u qu£ hìn nhi·u so vỵi h» thèng SIMO khỉng sû dưng i·u chá khổng gian So sĂnh vợi SM-ML, phữỡng phĂp ã xuĐt cõ tông ẵch SNR 22 Mửc tiảu cƯn Ôt ữủc cừa cĂc hữợng nghiản cựu luên Ăn l : ã xuĐt hằ thống cõ phâm chĐt nhữ SER, thổng lữủng cao so vợi cĂc phữỡng phĂp khĂc, vợi phực tÔp xỷ lỵ tẵnh toĂn tÔi nút chuyn tiáp chĐp nhên ữủc GiÊm Ăng k phực tÔp tẵnh toĂn tÔi nút chuyn tiáp phâm chĐt SER suy giÊm khổng Ăng k so vợi phữỡng phĂp ữợc lữủng v m hõa mÔng sỷ dửng ML Trản cỡ s cĂc hữợng nghiản cựu  xĂc nh v cĂc mửc tiảu cƯn Ôt ữủc, nởi dung luên Ăn lƯn lữủt giÊi quyát cĂc vĐn ã n y cĂc chữỡng tiáp theo Náu gồi L l mực l÷đng tû v chån L = round r Ch÷ìng t x(sum) 4.2.2 = (x + Lx(2)), phữỡng trẳnh (4.8) viát lÔi th nh (4.9) w(2) = r2;2x(2) + n(2): ìợc lữủng dỹa trản loÔi bọ nhiạu SIC lp SIC lƯn thự 1: ìợc lữủng ch số ông-ten kẵch hoÔt Xt mổ hẳnh chuyn tiáp hai chiãu ữủc minh hồa nhữ Hẳnh 2.1 x2 h2 (2) (2) Bữợc 1: ìợc lữủng sỡ bở th nh phƯn x cõ biu thực w : - Náu M = 4, ữợc l÷đng m·m ÷đc thüc hi»n nh÷ sau: r w(2) : x(2) = E x(2)jw(2) = R T1 (2;2) H¼nh 2.1: Mổ hẳnh mÔng chuyn tiáp hai chiãu - Náu M > 4, ữợc lữủng mãm ữủc thỹc hiằn nhữ sau: w p p w(2) < M 1) sign r ( > ( M 1); (2) r w(2) QuĂ trẳnh truyãn dăn giỳa hai nút Ưu cuối ữủc thüc hi»n hai pha: a truy nhªp (MA: Multiple Access) v quÊng bĂ (BC: Broadcast) Do pha BC hoÔt ởng tữỡng ữỡng vợi hằ thống liản lÔc im - im, vẳ vêy Luên Ăn ch têp trung trẳnh b y cho pha MA Tẵn hiằu nhên ữủc tÔi nút chuyn tiáp pha MA l : p dửng ML x~1;x~22 ) (^x ; x^ (2.1) ữợc lữủng cp tẵn hiằu tứ hai nút nguỗn nhữ sau: = ; x~ a rg m in y h (2.2) w(2) (2;2) r(2;2) x = (sum) : w (1a) = w (1) =r (1;1) = x (sum) + lx (2) + n (1a) (sum) ^ lx H m quy¸t ành x~ s³ l x~(sum) (4.11) =r (1;1) ; (2) (4.12) (sum)) x~ : + r(2;2)w(2) (4.13) + (r(2;2))2 jj (2.3) Bữợc 4: Tẵnh sai số ữợc lữủng v quyát nh ch số ông-ten kẵch hoÔt: (2) R x~ (~x( u;v)) ; = w(u;v) (4.14) (u;v) (u;v) (sum) (sum) (4.15) (2.4) (^u; v^)ML = arg (u;v)2f1;::;Ng 1): M Bữợc 3: ìợc lữủng th nh phƯn x : Ưu cuối Tk nhữ sau: x^Tk = xR xk = xR;rxk;r + jxR;ixk;i; (k = 1; 2): (1) w (2) = Q ÷đc thüc hi»n nhữ sau: GiÊi m tẵn hiằu nhên ữủc tÔi nút p °t: l xR = x^1 x^2 = x^1;rx^2;r + jx^1;ix^2;i; ( r(2;2) Bữợc 2: ìợc lữủng tẵn hiằu x l (w(1a) h 2x~2 (2;2) (2) x~(2) = Q Tứ m tÔo tÔi nút chuyn tiáp (4.10) T2 1 y = h1 p x + h2 p x + n = h1x1 + h2x2 + n; Kỵ hiằu w(1) = r1;1x(sum) + r1;1lx(2) + n(1); 2.1 M hõa mÔng lợp vêt lỵ sỷ dửng Ănh xÔ phi tuyán 2.1.1 Mổ hẳnh hằ thống h1 (1;1) (1) CHO M„NG CHUYšN TI˜P HAI CHI—U x1 =r l ë l»ch cõa L so vỵi r(1;2)=r(1;1) l = r(1;2)=r(1;1) L M HA MNG LẻP VT Lị NH X„ PHI TUY˜N (1;2) 21 f (~x( (2) u;v)) g: T½n hi»u y (R) (R) = [y1 = huRx (1) ìợc lữủng ML (1) (^u; v;^ x^ (2) tĂch (x ; x ), (u; v) cõa hai nót (R) u;v) )ML = (x 1;::;N arg ( (1) (4.1) + hvRx (2) ; x^ 2.1.2 (R) T ; ::; yN ] nhên ữủc tÔi nút chuyn tiáp l (1) (2) (1) (2) y (R) + n; (1) y huRx ¦u cuèi Ts nh÷ sau: (1) (2) (2) ; hvRx (4.2) ã xuĐt phữỡng phĂp ữợc lữủng v Ănh xÔ m hõa mÔng Bián ời phữỡng trẳnh tẵn hiằu thu (2.1) vã dÔng: L = round h1 ; l = Res h1 = h1 2 h h2 ;x )2 2f (2.5) + Lzx2) + n; y = h1(x1 õ kỵ hiằu Lz = h2=h1 = L + l, vợi L v l ữủc xĂc nh: h L; (2.6) g (2) M hõa mÔng thổng qua ph²p to¡n XOR ÷đc thüc hi»n nh÷ sau: (R) (R) (2) (4.3) ^(1) ^(2) ; ^(1) ^ ; b b = bid bid = bsb bsb id sb (s) (s) (s) ^ M (^x ), vỵi M 1 ( ); M ( ) = M (^u), b^ = â bid sb Pha BC: Nót chuyºn ti¸p ph¡t qu£ng b¡ ¸n c¡c nót Ưu cuối bơng cĂch iãu chá SM GiÊi m thổng tin nhên ữủc chuội bẵt cừa nút ối tĂc nhữ sau: (2) h (2) (2)i h (1) (R) (1)i b^ = b^id ; b^sb = M1 (k^) bid ; M1 (^x ) bsb : Trữớng hủp2 gƯn n¶n L 2 f 1; aj; jg, tỗn tÔi nhỳng im trản chỏm ữợc lữủng v khÊ nông xâyphaAmplitude m hõa dỹa v o ML truyãn thống (ML-PNC) cõ lội Vẳ vêy, thay vẳ sỷ dưng ph÷ìng ph¡p ML truy·n thèng, sau õ ĂnhVuụng Quadra tu rexÔ d m  hõ a tÔo th nh Luên Ăn ã xuĐt phữỡng phĂp ữợc -1 b m x Phữỡng phĂp n y ữủc gồi l ML tứ cừa hai tẵn hi»u n y, l÷đng têng x1 + Lx2 10 R c -2 cÊi tián, kỵ hiằu-3 l EML11-PNC,12 ÷đc thüc hi»n nh÷ sau: -4 -4 -3 (4.4) In-phase x^ = arg y Đồng Ampha li tudex2A -2-1 01 x h ; (2.7) â x = x1 + Lx2, A l têp hủp cĂc im thuởc chỏm ữủc mổ tÊ nh÷ (u;v) (u;v) R (u;v) (4.6) ; H H (R) =Q y (u ;v ) R2 x + n; (4.7) (u;v) 0(N 2) L÷đng tû hâa k¶nh (u;v) w(2) (u;v) (u;v) (2;2) =r x(1) + r x(2) (u;v) (u;v) + n(2) (u;v) d b 10 c -2 -3 11 -4 -3 Hẳnh 2.2: Chỏm A vợi L f 1; x(2) : (u;v) ÷đc: -2 12 -10 12 In-phase Am litude (4.8) 34 Đồng pha jg ho°c L f Ănh xÔ giĂ tr ữợc jg lữủng x^ tÔo th nh tứ m xR thuởc chỏm 4-QAM ữủc ã xuĐt nhữ B£ng 2.1 Tr÷íng hđp L f jg: º tối phaữ cƯn8Ănh xÔ9 th nh4 chỏm 5-QAM u nhữ BÊng 2.2 TÔi Ưu thu, mội nút Ưu cuối nhớ biát ữủc L v thổng tin cừa nõ  phĂt i pha Ưu tiản, tứ õ giÊi m nhên ữủc thổng tin cừa nót èi t¡c Đồng pha 20 Vng =r Khai trin biu thực w(u;v) phữỡng trẳnh (4.7) nhªn + n (1) ; (1;1) (1;2) w(1) a Tr÷íng hđp L f 1; jg: K¸t qu£ 4.2.1 Đồng pha = (u;v) 3 -4 NhƠn hai vá phữỡng trẳnh (4.5) vợi Q(u;v) nhên ữủc: w -1 PhƠn r QR ma H(u;v) phữỡng trẳnh (4.5) nhên ữủc: =Q Vuụngpha QuadratureAmplitude = H(u;v)x + n; H trản Hẳnh 2.2 n¸u L f 1; jg, ho°c n¸u L f jg Vuụngpha 4.2 M hõa mÔng dỹa v o ữợc lữủng phực tÔp thĐp ma nhữ sau: Viát lÔi phữỡng trẳnh (4.1) dữợi dÔng vc tỡ v (R) y (4.5) BÊng 2.1: nh xÔ th nh tứ m xR tÔi nút chuyn tiáp L f 1; im trản chỏm GiĂ tr ữợc l÷đng x^ {1, 3, 5, 7} {2, 6} {4, 8} {9} f + 2j; + 2j; 2j; 2jg f2j; 2jg f 2; 2g f0g jg Ch÷ìng nh xÔ tứ m xR 1+j 1+j j j KT HẹP M HA MNG LẻP VT Lị NH X TUYN TNH VẻI IU CH KHặNG GIAN CHO CHUYN TIP HAI CHIU 4.1 BÊng 2.2: nh xÔ th nh tứ m xR tÔi nút chuyn tiáp L f iºm tr¶n chám {1, 6, 7, 12} {2, 8} {3, 9} {4, 10} GiĂ tr ữợc l÷đng x^ f + 3j; + j; j; 3jg f1 + 3j; jg f + j; jg f + j; jg {5, 11} f1 + j; 3jg jg Mỉ h¼nh hằ thống kát hủp SM vợi PNC ữủc minh hồa nhữ Hẳnh 4.1 nh xÔ tứ m xR p p 8= 165 + j =11 p p 16= 165 j3= 55 p p =11 8= 165 + j j3 p Tờng quan vã k thuêt SM kát hủp PNC Ănh xÔ tuyán tẵnh dỹa trản ữợc lữủng ML cho chuyºn ti¸p hai chi·u N = 55 p p 16= 165 j3= 55 N 1R N 2R N 2.1.3 N N K¸t qu£ mỉ phäng v so sĂnh phâm chĐt 1R CĂc tham số mổ phọng ữủc tẵnh toĂn tÔi nút chuyn tiáp pha MA, õ tẵn hiằu sỷ dửng iãu chá 4-QAM v kảnh truyãn l kảnh pha- inh Rayleigh phng Thổng lữủng ÷đc t½nh theo cỉng thùc = (1 FER)Rlog2M; (2.8) õ, R l tốc truyãn kỵ hiằu, R = ối vợi chuyn tiáp hai chiãu pha, R = ối vợi chuyn tiáp hai chiãu pha Kỵ hiằu M l bêc iãu chá, FER l t lằ lội khung, vợi số kỵ hiằu mội mởt khung l 20 kỵ hiằu Kát quÊ mổ phọng Hẳnh 2.3 cho thĐy, phữỡng phĂp ã xuĐt cõ phâm chĐt SER tốt hỡn so vợi cĂc phữỡng phĂp khĂc sỷ dửng pha truyãn dăn Cử th, tÔi SER=10 , phữỡng phĂp ã xuĐt nhên ữủc tông ½ch SNR kho£ng 2; dB so vỵi CQ-PNC v dB so vợi ML-PNC Mt khĂc, náu so vợi h» thèng chuyºn ti¸p hai chi·u ML-NC sû dưng pha truyãn dăn, hằ thống ã xuĐt cõ phâm chĐt SER tữỡng ữỡng SNR cao Kát quÊ so sĂnh thổng lữủng cừa hằ thống ã xuĐt so vợi cĂc h» thèng kh¡c 2R H¼nh 4.1: Mỉ hẳnh hằ thống chuyn tiáp hai chiãu sỷ dửng SM kát hủp PNC Pha MA: GiÊ sỷ mội nút Ưu cuèi Ts; (s = 1; 2) c¦n truy·n i (E + (s) (s) (s) ¸n nót chuyºn ti¸p R Trong â, log2N thỉng tin C) b½t (s) b = fb ; b g (s) id(s ) b½t bid = fb1 sb ; ; bE E= g dòng º i·u ch¸ lản chỏm khổng(s) gian nhơm kẵch hoÔt mởt số N ông-ten phĂt C = log 2M bẵt cỏn lÔi bsb = ( s) ( s) fb ; ; b M g dòng º i·u ch¸ chám tẵn hiằu M-QAM v phĂt i trản kẵch hoÔt Tốc truyãn tin lúc n y s l bẵt Kỵ ôn ten  ữủc(s) M ( ) l log2(M N) ), â u f1; ; Ng v ( s) hiằu u = M1(bid h m Ănh xÔ chuội bẵt (s) th nh ch số ông-ten kẵch hoÔt Kỵ hiằu x = M2(bsb ) vợi M2( ) l h m Ănh xÔ (s) chuội bẵt th nh kỵ hi»u x thuëc chám M-QAM 19 VBLAST−PNC [65] Sorted VBLAST−PNC [65] 10−2 K=1 10−3 10−4 ML−PNC pha K=3 CQ−PNC [67] 2.5 K=2 K=3 10 20 30 40 50 60 K=1 Đề xuất QSIC−PNC 10 10 15 20 25 24.5 B£ng 3.1: So s¡nh hi»u qu£ xỷ lỵ theo ỡn v [flop/symbol] M=4 M = 16 K=3 M = 64 M=4 M = 16 M = 64 70 173 241 466 282 350 570 ML-PNC 155 315 4995 79875 475 7555 120835 68 82 98 131 145 161 113 127 143 222 236 252 CQ-PNC 3.4 K=2 QSIC-PNC S-VBLAST-PNC 39 25.5 26 2.5 1.5 0.5 −3 10 15 20 25 30 35 10 15 20 25 30 0 SNR [dB] SNR [dB] Hẳnh 2.3: So sĂnh phâm chĐt SER v thổng lữủng tÔi nút chuyn tiáp Kát quÊ so sĂnh phực tÔp xỷ lỵ BÊng 3.1 cho thĐy, sỡ ỗ ã xuĐt hiằu quÊ tốt hỡn nhiãu so vợi ML-PNC km hỡn mởt ẵt so vợi VBLAST-PNC v Sorted VBLAST-PNC VBLAST-PNC 25 SNR [dB] 3.3.2 So sĂnh phực tÔp xỷ lỵ M=4 30 Hẳnh 3.2: So sĂnh phâm chĐt SER v thổng lữủng tr÷íng hđp M = K=1 10 ML−PNC [72] Sorted VBLASTPNC [65] 10 CĐu hẳnh VBLAS TPNC [65] SNR [dB] 10−1 1.5 0.5 ML−PNC pha ML−NC pha CQ−PNC [67] 3.5 ML−NC pha Thông K=2 10−5 Đề xuất EML−PNC pha Đề xuất EML−PNC pha 3.5 gian] 10−1 10 SER lượng phaMA Khe(b/ thời gian ) ML−PNC [72] SER Đề xuất QSIC−PNC Thơng lượng e[bít/khthời 10 89 153 Kát luên chữỡng Chữỡng n y ã xuĐt cĐu hẳnh m hõa mÔng lợp vêt lỵ sỷ dửng Ănh xÔ tuyán tẵnh dỹa trản ữợc lữủng phực tÔp thĐp cho kảnh chuyn tiáp hai chiãu phực tÔp thĐp cừa ữợc lữủng ã xuĐt nhên ữủc nhớ kát hủp giỳa lữủng tỷ hõa kảnh vợi k thuêt SIC lp cÊi tián Kát quÊ mổ phọng cho thĐy, phâm chĐt SER cừa cĐu hẳnh ã xuĐt xĐp x so vợi ML-PNC v hiằu quÊ hỡn so vợi phữỡng phĂp ã xuĐt trữợc õ Hỡn nỳa ã xuĐt cõ phực tÔp xỷ lỵ tẵnh toĂn tÔi nút chuyn tiáp thĐp hỡn nhiãu so vợi phữỡng phĂp ML-PNC 18 cho thĐy, hằ thống sỷ dửng phữỡng phĂp m hõa mÔng ã xuĐt EML-PNC cõ thổng lữủng cao hỡn so vỵi h» thèng sû dưng ML truy·n thèng v CQ-PNC Cư thº, so vỵi h» thèng sû dưng pha truyãn dăn, tÔi SNR=15 dB, hằ thống ã xuĐt hiằu qu£ hìn CQ-PNC kho£ng 0; 45 b½t/khe thíi gian v hi»u qu£ hìn kho£ng 0; 32 b½t/khe thíi gian so vợi ML-PNC Náu so vợi hằ thống ML-NC sỷ dửng pha truyãn dăn, EML-PNC cõ thổng lữủng tông gĐp lƯn SNR 30 dB 2.2 Kát hủp m hõa mÔng lợp vêt lỵ Ănh xÔ phi tuyán vợi chuyn tiáp hai chiãu MIMO 2.2.1 Mổ hẳnh chuyn tiáp hai chiãu MIMO-STBC kát hủp PNC Hẳnh 2.4 minh hồa mổ hẳnh mÔng chuyn tiáp hai chiãu, õ tĐt cÊ cĂc nút trang b hai ông-ten phĂt m¢ STBC x (1) (1)* H x2 x (1) x(1)* H2 (2) (2)* x2 1 x (2) T1 x x(2)* R T2 H¼nh 2.4: Mổ hẳnh chuyn tiáp hai chiãu kát hủp PNC v STBC Tẵn hiằu nhên ữủc tÔi nút chuyn tiáp Bữợc 2: LoÔi bọ th nh phƯn nhiạu lx2 cõ phữỡng trẳnh (3.13): _ u ữủc cho bi: y = Hx + z; p dửng phữỡng phĂp phƠn r QR cho ma kảnh H nhên ữủc: (2.9) H 11 0 0 13 14 33 r r33 44 Nh¥n Q v o hai vá phữỡng trẳnh (2.9) l ma Bữợc 4: Kát hủp v ữợc lữủng sỡ bở th nh ph¦n x2 x2l = Q _ l (w1a (x1 + Lx2)) + r jlj Bữợc 5: Quyát H Kỵ hi»u w , [w1; w2; w3; w4] = Q y v u , [u1; u2; u3; u4] Chuyºn êi ph÷ìng trẳnh (2.11) vã dÔng nhữ sau: T (2.12) 2.2.2 CĐu hẳnh STBC kát hủp PNC Do x1 = x1 (1) r (w 1;2 r 1; r j 1;2 j 1x^ r + j 2;2 )+r w : (3.20) 2;2 j Phữỡng phĂp kát hủp cĂc tẵn hiằu tÔo th nh tứ m x R trữớng hủp nút chuyn tiáp a ông-ten cụng tữỡng tỹ nhữ trữớng hủp ỡn ông ten ữủc biu diạn phữỡng trẳnh (3.8) 3.3 Kát quÊ mổ phọng v phƠn tẵch phâm chĐt 3.3.1 So sĂnh phâm chĐt SER v thỉng l÷đng ÷đc: w1 = r11x1(1) + r13x1(2) + r14x2(2) + u1; w2 = r11x2(1) + r14x1(2) r13x2(2) + u2; (2.13) (2.14) Kát quÊ so sĂnh phâm chĐt SER trản Hẳnh 3.2 cho thĐy, hằ thống ã xuĐt cõ phâm chĐt xĐp x so vợi ML-PNC v hiằu quÊ hỡn so vỵi VBLAST-PNC w3 = r33x1(2) + u3; w = r33x2(2) + u4: (2.15) (2.16) vSorted VBLAST-PNC Cö thº, K = 2, tÔi SER = 10 , phữỡng phĂp ã xuĐt QSIC-PNC nhên tông ẵch SNR xĐp x 10; dB so vỵi VBLAST-PNC v 6; dB so vợi Sorted VBLAST-PNC Mt khĂc, sỡ ỗ ã xuĐt QSIC-PNC cõ thổng lữủng gƯn bơng vợi ML-PNC v cao hỡn so vợi cĂc sỡ ỗ khĂc Cử th, K = v tÔi SNR=10 dB, thổng lữủng cừa QSIC-PNC cao hỡn so vợi VBLAST-PNC v Sorted VBLAST-PNC lƯn lữủt kho£ng 1; 25 b½t/khe thíi gian v 0; b½t/khe thíi gian (1) x^2 = Q (3.19) c M¢ hõa mÔng w = Rx + u: a CĐu hẳnh STBC-CQ-PNC Khai trin phữỡng trẳnh (2.12) nhên (3.18) w2 w1a (L + l)x2l: Bữợc 6: Quyát nh cho tẵn hiằu x2 = Q H z ! : 2;2 + jr ;2 j2 _ ữủc: (2.11) (3.17) nh cho tẵn hi»u x1 x^1 = Q QH y = Rx + QH z: T 1;1 Bữợc 3: ìợc lữủng th nh phƯn tẵn hiằu (x1 + Lx2) ^ (x1 + Lx2) = Q (w1b) : (3.16) : + Lx2 + l(x2 x2) + r (2.10) H w =x 1b H = QR; â, Q l ma trªn ỡn nhĐt thọa mÂn iãu kiằn QQ = I4 v R C tam giĂc trản cõ dÔng nhữ sau: r11 r14 r13 : R = QH H = r r r x2 (2) x2 (2) x2(2) = x1(1) x2(2) x1(1), vẳ vêy nút chuyn v (1) (2) tiáp cõ th m hõa cp kỵ hiằu x v x tÔo th nh tứ m xR1 = x (1) (2) dữợi Ơy Bơng cĂch tữỡng tỹ nhên ữủc tứ m xR2 = x x (1) (2) x nhữ 17 3.2.2 QSIC-PNC cho nút chuyn tiáp Luêt Ănh xÔ cho STBC-CQ-PNC bao gỗm bốn bữợc: a ông-ten PhƠn r QR ma kảnh H phữỡng trẳnh (3.1) nhên (3.10) H = QR0 H õ QQ = I; R = R2 NhƠn hai vá phữỡng (3.1) QHy = R2 0(K vợi H Q w2 O(K 2) H 2) = Q n Khai triºn biºu thùc w2 T °t u = [u1 u2; ::; uk] 1 ph÷ìng w =r x +r x +u 1;1 1;2 ; (1) a Lữủng tỷ hõa kảnh Chia cÊ hai vá biu thực w1 phữỡng trẳnh (3.12) cho r1;1 nhên r1;1 ; â, L = round l= r r 1;2 ÷ñc: r = x1 + Lx2 + lx2 + r1;1 < sign r : r 11 r x(2) r 11 11 r x1 11 (2.19) 11 (2) (2) , x^1 l th nh phƯn nhiạu lội ÷ỵc l÷đng cõa x1 â, x1(2) C¡c gi¡ trà L; l ÷đc x¡c ành nh÷ sau: ; l = l + jl = L: (2.20) L = Lr + jLi = round r11 r i r11 r 14 14 L Bữợc 3: LoÔi bọ nhiạu r (1) (2) c , x1 + Lx2 + l x(2) + 13 2 p w22;r ( M 1) khi 2;2 16 w 2r r r 2;2 â, (3.15) p > (p M ( M 1) 1) r (3.14) 2; 2;2 x(2) 1;2 Tr÷íng hđp i·u chá bêc cao (M > 4): w2r x2r = _ (2) x1 r Bữợc 1: ìợc lữủng mãm th nh phƯn x2 cõ biu thực w2: Vợi tẵn hi»u 4-QAM: _ w = E fx2 jw2 g = r 2 w 2r 11 1;1 b ìợc lữủng dỹa v o triằt nhiạu SIC x r r (3.13) u1 1;1 r = x(1) Bián ời phữỡng trẳnh (2.18) th nh dÔng nhữ sau: (2) +u ; c0 = x1(1) + Lx2(2) + lx2(2) + r13 w2 = r2;2x2 + u2; w1 w1a = r (2) Tứ phữỡng trẳnh (2.13) thĐy rơng, náu x v x ữủc xem l tẵn hiằu (2) mong muốn thẳ x s l nhiạu Chia cÊ hai vá phữỡng trẳnh (2.13) cho bữợc lữủng tỷ r11, thu ữủc: c = w1 +r14 +r13 + u1 : (2.18) (3.12) (2.17) n Bữợc 2: Lữủng tỷ hõa kảnh trẳnh (3.11) nhên ữủc: 33 = (( r33w4) = n2) : nhên ữủc: x + QHn = x^(2) x^2(2) (3.11) (2) Bữợc 1: ìợc lữủng mãm nhên ÷đc x v x (2) (2) Tø ph÷ìng trẳnh (2.15), (2.16), ữợc lữủng mãm cừa x 1, x ÷đc cho bði: = ((r w3) = ) l ma tam giĂc trản 0(K 2) trẳnh (2) ữủc: (2) x(2)2 =x (2) 11 u x(2) + r (2.21) ; 11 x^(2)2 l th nh phƯn nhiạu Ênh hững cừa lội ÷ỵc ( k) ( k) ( k) l÷đng x ành ngh¾a x m , 2s m (1 + j), (m = 1; 2), â x m f jg l ( k) ( k) kỵ hiằu iãu ch¸ 4-QAM, s m f0; 1; j; + jg l kỵ hiằu chữa iãu chá cừa x m tÔi nút Ưu cuối Tk Chuyn ời phữỡng trẳnh (2.21) th nh dÔng kỵ hiằu chữa iãu chá nhữ sau: c~1 = [c1 + (1 + j) + L (1 + j)] : (2.22) Quy¸t ành cõa s (1) + Ls (2) c^1 = round (~c1) = (1)2 x s³ l s1(1) + Ls2 2r11 x (2) (2) + e = s1;2 + e; (2.23) 2r11 â, L = round + (2) + â, e = round l léi quy¸t nh kát quÊ l tẵn hiằu mong muốn cƯn ÷ỵc l÷đng l m trán v s1;2 , s1 + Ls2 Bữợc 4: Luêt Ănh xÔ PNC l r (2) h1;2=h1;1 Phữỡng trẳnh (3.2) ữủc viát lÔi nhữ sau: w1 = x1 + Lx2 + lx2 + n1 ; h1;1 ; l = res h h1;1 + Tr÷íng hđp 1: N¸u Lr l mët sè l´ v Li l mët số chđn nh xÔ th nh tứ m PNC ữủc tÔo thổng qua luêt quyát nh sau: h h 1;2 1;1 = h1;1 u1 13 (3.3) L: h 1;2 1;2 b ìợc lữủng dỹa v o triằt nhiạu SIC + Bữợc 1: ìợc lữủng (x1 + Lx2) ^ ^ x1 + Lx2 = Q (w1) = Q (x1 + Lx2) + lx2 xR1 = x1(1) x2 (2) = (^c1 mod 2) (1 + j) : (2.24) + Tr÷íng hủp 2: Náu Lr l mởt số chđn, Li l mởt số l nh xÔ th nh tứ m PNC ữủc tÔo thổng qua luêt quyát nh sau: xR1 = x1(1) jx2(2) = (^c1 mod 2) (1 + j) : h1 ;1 n ; (3.4) Bữợc 2: ìợc lữủng x2 chựa th nh phƯn lx2 x^2l = Q (2.25) w ! ; (3.5) l (x1 + Lx2) + Trữớng hủp 3: Náu Lr v Li còng ch®n ho°c còng l´ v jLrj > ho°c jLij > (1) (2) x^ Bữợc 3: LoÔi bọ to n bở x2 cõ phữỡng trẳnh (3.3) ữợc lữủng x1: (2) L c = sign (2.26) (2.27) x^1 = sign c0 (L + l) x^2 ; Bữợc 4: Cuối cũng, ìợc lữủng to n bở tẵn hiằu x2 thu ữủc x^ + Trữớng hủp 4: N¸u jLrj = jLij = Sû dưng ¡nh xÔ th nh chỏm 5-QAM nhữ trẳnh b y BÊng 2.2 + Trữớng hủp 5: Náu Lr = Li = (2) (2) Quy¸t ành cõa x v x r w0 r13w0 r33w4 (2) x^2 = sign 14 12 222 x^1 = sign r w0 + r14w0 + r w3 13 1233 22 ; (2.28) : (2.29) jr13j + jr14j + jr33j Cuèi còng, cp tẵn hiằu ữợc lữủng ữủc tứ cĂc phữỡng trẳnh (2.28), (2.29) s ữủc Ănh xÔ th nh tứ m xR1 nh÷ biºu thùc (2.3) 10 =Q w1 x^1 : (3.7) L+l c M hõa mÔng Tứ m xR tÔo nhớ kát hủp tuyán tẵnh cừa cĂc tẵn hiằu nhữ sau: jr13j + jr14j + jr33j (2) (3.6) x^1 = Q (w1 (L + l)^x2l) : p xR = sign (^x1x^2) jx^1x^2j mod M GiÊi m tuyán tẵnh tÔi nút (3.8) Ưu cuối (vẵ dử tÔi S1) thüc hi»n nh÷ sau: p x~2 = sign (x1rxR) jx1xRj mod M 15 (3.9) b CĐu hẳnh STBC-CQ-PNC thẵch nghi Tr÷íng hđp lüa chån hai c°p x (2); x2(1) x1(2) , th nh phƯn nhiạu 1(1) Chữỡng M HA MNG LẻP VT Lị NH X TUYN TNH CHO M„NG CHUYšN TI˜P HAI CHI—U 3.1 Mỉ h¼nh h» thèng Mổ hẳnh tờng quĂt mÔng chuyn tiáp hai chiãu ữủc biu diạn Hẳnh 3.1 y1 x cõ phữỡng trẳnh (2.21) R P1 17 r + jr13j2 n (2) 13 + r11 Vẳ vêy, cổng suĐt u1 (2.30) + n2 : n 44 n2 + r332 r112 n2 + r332 r112 (1) (2) T÷ìng tü, tr÷íng hđp lüa chån hai c°p x1 x1 ; x2(1) + phƯn nhiạu s l : l x1 + r11 x2 r (2) 44 S2 r11 x1 (2) u1 (2) 14 n + r332 x2(2) , th nh r11 Do vêy, cổng suĐt cừa th nh phƯn nhiạu trữớng hủp n y xĐp x: P2 17 + jr14j2 n s2 S1 + x2 cõa th nh phƯn nhiạu xĐp x yK s1 l s l : r112 n (2.31) + n2 : n + r332 r112 Rã r ng minfP1; P2g t÷ìng ữỡng vợi minfjr 13j ; jr14j g Do vêy, Luên Ăn ã xuĐt luêt quyát nh thẵch nghi Êm bÊo iãu kiằn cỹc tiu cổng suĐt nhiạu P = Hẳnh 3.1: Mổ hẳnh mÔng chuyn tiáp hai chiãu fP1; P2g nhữ sau: f x(1) ( Tẵn hiằu nhên ữủc tÔi nút chuyn tiáp R cõ th biu diạn nhữ sau: fx1 3.2 M hõa mÔng lợp vêt lỵ kát hủp giỳa lữủng tỷ hõa kảnh v ữợc lữủng dỹa trản loÔi bọ nhiạu SIC 3.2.1 QSIC-PNC cho nút chuyn tiáp ỡn ông-ten Trữợc hát, xem xt trữớng hủp nút chuyn tiáp ch cõ mởt ông-ten (K = 1) Tẵn hiằu nhên ữủc tÔi nút chuyn tiáp pha MA ữủc biu diạn bi y =h x +h x 1;1 + n1 (3.2) 1;2 Tr÷íng hñp = max j j j j j j j hai vá phữỡng trẳnh (3.2) cho h1;1 v h = h1;2 , cĂc bữợc j jh1;1j; jh1;2j (2) ; x2 x2 º ìn gi£n tr¼nh b y, g g (2.32) jr 13j j r 14j jr13j > jr14j: Sau lüa chån c°p tø m¢ cƯn ữợc lữủng thọa mÂn iãu kiằn cừa biu thực (2.32), sỷ dửng Luêt Ănh xÔ cho STBC-CQ-PNC nhữ  trẳnh b y trản ữợc lữủng v Ănh xÔ th nh tứ m xR1; xR2 2.2.3 Phữỡng phĂp lỹa chồn nút chuyn tiáp dỹa trản cỹc tiu cổng suĐt nhiạu GiÊ thiát cõ D nút chuyn tiáp nơm rÊi rĂc mÔng giỳa hai nút Ưu cuối CĂc nút mÔng cƯn hủp tĂc vợi lỹa chồn nút mÔng tốt nhĐt l m chực nông chuyn tiáp tẵn hiằu Lỹa chồn nút chuyn tiáp cho cĐu hẳnh STBC-CQ-PNC nhữ sau: r13(d) n P1 thỹc hiằn tữỡng tỹ Chia cÊ p p )= ỵ h1;2=h1;1 = (h1;2= )=(h1;1= 14 x1 x(2) (1) 2 M hõa mÔng ữủc thỹc hiằn qua cĂc quĂ trẳnh nhữ sau: a Lữủng tỷ hõa kảnh giÊ nh sỷnghắahbữợc = h1;1 l÷đng tû jhj (2) (3.1) y = Hx + n; x(2) ; x(1) (1) (d) (d)2 + (d)2 + (d)2 (2.33) n (d) ^ arg P n (d)2 17 d = d=1;2;:;D (2.34) : 11 T÷ìng tü, ph÷ìng ph¡p lüa chån nút chuyn tiáp cho cĐu hẳnh STBC-CQPNC thẵch nghi l : + (d)2 n (d)2 2 n (2.35) P1 (d)2 + (d)2 n n (d) (d) 2 44 r11 13 33 33 11 r + r r n 17 n P2(d) 44 n r14(d) +r (d)2 + (d)2 33 d = d=1;2;:;D ^ arg P (d); P (d) r11 D=1 100 + n n2 +r (2.36) n 10 r11(d)2 (d)2 33 10 MSE D=2, lựa chọn [52] 102 (2.37) 103 Ănh giĂ phâm chĐt 10 104 10 Đề xuất STBC−CQ−PNC thích nghi −1 10 10 10 10 10 −3 10−4 −5 10 −6 10 10 15 20 10 15 20 25 30 −10 −5 10 15 20 25 30 SNR [dB] H¼nh 2.6: Phâm chĐt SER cừa cĂc cĐu hẳnh ã xuĐt STBC-CQ-PNC vợi lỹa chồn nút chuyn tiáp SNR [dB] Adaptive CQ−PNC [67] Soft QR−NC −3 −5 Simple CQ−PNC [67] SER SER 10 −6 10 10−7 −10 MIMO−STBC−PNC [52] 10 −6 Đề xuất STBC−CQ−PNC Đề xuất STBC−CQ−PNC thích nghi −1 Sơ đồ I [22] 10 −2 10−5 10 10−7 Đề xuất STBC−CQ−PNC 10 MSE D=3, lựa chn [52] 10 104 a Phâm chĐt SER xuất D=3, lựa chọn MSE D=2, lựa chọn [52] −3 10−5 2.2.4 Đề xuất D=2, lựa chọn −1 10−2 MSE D=3, lựa chọn [52] : D=1 100 Đề xuất D=2, lựa chọn Đề xuất D=3, lựa chọn −1 SER r SER + 17 So vợi CQ-PNC Cử th, tÔi SER = 10 , cĐu hẳnh STBC-CQ-PNC nhên ữủc tông ẵch SNR so vợi Simple CQ-PNC v Adaptive CQ-PNC lƯn lữủt khoÊng 3; dB v 2; dB Trong õ, cĐu hẳnh STBC-CQ-PNC thẵch nghi nhên ữủc tông ẵch SNR so vợi STBC-CQ-PNC khổng thẵch nghi l 1; dB SNR nhên ữủc c ng lợn so sĂnh tÔi SER thĐp 25 30 SNR [dB] −5 −6 10 15 20 25 30 35 40 Hẳnh 2.6 th hiằn kát quÊ phâm chĐt SER cừa phữỡng phĂp lỹa chồn nút chuyn tiáp ã xuĐt dỹa trản cỹc tiu cổng suĐt nhiạu Cõ th thĐy rơng, phữỡng phĂp lỹa chồn nút chuyn tiáp ã xuĐt cÊi thiằn Ăng k phâm chĐt SER số lữủng nút chuyn tiáp tông Mt khĂc, náu Ăp dửng phữỡng phĂp lỹa chồn nút dỹa trản cỹc tiu lội MSE, phữỡng phĂp ã xuĐt cõ phâm chĐt SER tốt hỡn SNR [dB] Hẳnh 2.5: So sĂnh phâm chĐt SER cừa cĂc phữỡng phĂp khĂc Cử th, tÔi SER= 10 , phữỡng phĂp ã xuĐt nhên ữủc tông ẵch SNR khoÊng dB SNR nhên ữủc c ng lợn so sĂnh tÔi s số SER thĐp 2.3 Kát luên chữỡng thẵch nghi ãu hiằu quÊ hỡn so vợi cĂc ã xuĐt trữợc õ Cử th, tÔi SER=10 , cĐu hẳnh ã xuĐt STBC-CQ-PNC thẵch nghi nhên ữủc tông ẵch SNR khoÊng 5; dB so vợi cĐu hẳnh I v cõ tông ẵch SNR kho£ng 3; dB so vỵi soft QRNC So vợi MIMO-STBC-PNC, cĐu hẳnh ã xuĐt STBC-CQ-PNC v STBC-CQPNC thẵch nghi cõ tông ẵch SNR lƯn lữủt khoÊng 3; v 5; dB Trong chữỡng n y, Luên Ăn ã xuĐt k thuêt m hõa mÔng lợp vêt lỵ sỷ dửng Ănh xÔ phi tuyán Ôt phâm chĐt cao cho h» thèng chuyºn ti¸p hai chi·u, sau â ã xuĐt kát hủp m hõa mÔng lợp vêt lỵ Ănh xÔ phi tuyán vợi phĂt m MIMOSTBC nhơm tên dửng hiằu quÊ cừa phữỡng phĂp m hõa mÔng phi tuyán v tông ẵch phƠn têp phĂt cừa m STBC Ngo i ra, düa tr¶n gi£i ph¡p lüa chån nót chuyn tiáp cõ th nh phƯn cổng suĐt nhiạu nhọ nhĐt, Luên Ăn ã xuĐt phữỡng phĂp lỹa chồn nút chuyn tiáp cho php cÊi thiằn hiằu quÊ phâm ch§t SER ¡ng kº i·u ki»n truy·n thỉng hai chiãu hủp tĂc 12 13 Hẳnh 2.5 l kát quÊ so sĂnh phâm chĐt SER cừa phữỡng phĂp ã xuĐt so vợi cĂc cĐu hẳnh liản quan án chuyn tiáp hai chiãu sỷ dửng MIMO-STBC, Kát quÊ cho thĐy, cÊ hai cĐu hẳnh ã xuĐt STBC-CQ-PNC v STBC-CQ-PNC ... mÔng chuyn tiáp hai chiãu - Náu M > 4, ữợc lữủng mãm ữủc thỹc hiằn nh÷ sau: w p p w(2) < M 1) sign r ( > ( M 1); (2) r w(2) QuĂ trẳnh truyãn dăn giỳa hai nút Ưu cuối ÷đc thüc hi»n hai pha: a truy... Mt khĂc, náu so vợi hằ thống chuyn tiáp hai chiãu ML-NC sỷ dửng pha truyãn dăn, hằ thống ã xuĐt cõ phâm chĐt SER tữỡng ữỡng SNR cao Kát quÊ so sĂnh thổng lữủng cừa hằ thống ã xuĐt so vợi c¡c... tuyán vợi chuyn tiáp hai chiãu MIMO 2.2.1 Mổ hẳnh chuyn tiáp hai chiãu MIMO-STBC kát hủp PNC Hẳnh 2.4 minh hồa mổ hẳnh mÔng chuyn tiáp hai chiãu, õ tĐt cÊ cĂc nút trang b hai ông-ten ph¡t m¢