Trình bày tổng quan về xử lý không gian và thời gian SPT trong hệ thống 4G Mô phỏng hệ thống Phụ lục trình bày cấu trúc bộ mã hoá STCM và bộ phức tạp của hệ thống sử dụng STC

Trình bày tổng quan về xử lý không gian và thời gian SPT trong hệ thống 4G Mô phỏng hệ thống Phụ lục trình bày cấu trúc bộ mã hoá STCM và bộ phức tạp của hệ thống sử dụng STC Trình bày tổng quan về xử lý không gian và thời gian SPT trong hệ thống 4G Mô phỏng hệ thống Phụ lục trình bày cấu trúc bộ mã hoá STCM và bộ phức tạp của hệ thống sử dụng STC luận văn tốt nghiệp thạc sĩ

Nguyễn Thị Diệu hồng Bộ Giáo dục v đo tạo Trờng đại học bách khoA h nội - Luận văn Thạc sĩ khoa học Kỹ thuật điện tử Ngành : kỹ thuật điện tử Quá trình xử lý không gian v thời gian hƯ thèng CDMA Ngun ThÞ DiƯu Hång 2004 - 2006 Hà Nội 2006 Hà Nội -2006 Bộ giáo dục đo tạo Trờng đại học bách khoa h nội - Luận văn thạc sĩ khoa học Quá trình xử lý không gian thời gian hệ thống CDMA Ngành : kỹ thuật điện tử M số: 50 62 70 Ngun ThÞ diƯu Hång Ng−êi h−íng dÉn khoa học : PGS-TS PHạm minh Hà Hà nội 2006 Lời nói đầu Với nhiều anten, tín hiệu thu phát đợc phân tách không trình xử lý thời gian mà trình xử lý không gian Chúng ta gọi chung trình xử lý thời gian trình xử lý không gian trình xử lý không gian - thời gian STP STP cách để cải thiện toàn tính kinh tế hiệu hệ thống thông tin tế bào số thông qua khai thác việc sử dụng phân tập anten Các cải thiện ảnh hởng đáng kể đến toàn đặc tính mạng vô tuyến STP thu cải thiện tỷ số tín hiệu nhiễu thông qua việc giảm thiểu nhiễu đồng kênh, giảm fađing thông qua việc cải thiện phân tập đầu thu, cung cấp tỷ số S/N cao cách khuyếch đại mảng giảm nhiễu ký tự sử dụng cân không gian Cũng nh vậy, STP phát giảm việc phát nhiễu liền kênh, cải thiện việc phân tập phát số trờng hợp tối thiểu hoá việc phát nhiễu ký tự Ngoài ra, việc sử dụng mà không gianthời gian tăng khả truyền dẫn kênh vô tuyến vốn bị giới hạn tài nguyên băng tần Trong thông tin vô tuyến, tín hiệu thờng bị phụ thuộc vào nhiễu liền ký tự nh ngời sử dụng với Trong luận văn đề cập đến cân hồi tiếp định không gian-thời gian ớc tính kênh không gian thời gian liên quan đến kênh không gian thời gian với mô hình nhiều đầu vào nhiều đầu MIMO Gắn liền với mô hình MIMO mà không gian-thời gian nhằm cải thiện đặc tính hệ thống (cả khả truyền dẫn phân tập) đợc trình bày Nh thành phần STP xẩy lần lợt từ phía phát, kênh truyền cuối phía thu đợc đề cập đến luận văn Để đánh giá tìm hiểu cấu trúc hiệu hệ thống sử dụng STP với mô hình MIMO, mô hình mô với thuật toán trình STP giới hạn việc ớc tính kênh lí tởng đợc thực Thông qua mô phỏng, so sánh i kết mô kết thực nghiệm đợc thực từ rút đợc kết luận cho việc thực hóa hệ thống với giới hạn tối u độ phức tạp (giá thành) chất lợng (tốc độ BER) Với nội dung nh đà đề cập luận văn chia làm chơng: Chơng I: Xử lý không gian thời gian thông tin vô tuyến trình bày khái quát chung khái niệm STP trình cụ thể xẩy hai đầu thu phát kênh vô tuyến Chơng II: STP hệ thống 4G trình bày sơ lợc lịch sử phát triển hệ thống thông tin di động khẳng định xu hớng phát triển c¸c hƯ thèng víi viƯc sư dơng STP TiÕp sau ®ã viƯc ¸p dơng STP hƯ thèng thÕ hƯ thứ 4G (tiên tiến đợc biết thời điểm này) đợc đề cập Chơng III : Mô hệ thống trình bày mô hình tham số kết đánh giá Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc thầy giáo khoa ĐTVTĐHBKHN đà hết lòng giảng dạy trang bị kiến thức cho tác giả năm vừa qua, đặc biệt PGS-TS Phạm Minh Hà đà tận tình bảo, giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn Do thời gian trình độ thân hạn chế nên chắn không tránh khỏi thiếu xót luận văn, mong đóng góp ý kiến thầy giáo bạn ii Mục lục Lời nói đầu i Môc lôc iii Danh mơc h×nh vÏ v Danh mơc b¶ng biĨu vii Danh sách Từ viết tắt viii Danh môc kÝ tù xii Ch−¬ng 1: Tỉng quan vỊ Xư lý không gian thời gian 1.1 Định nghĩa phân loại trình xử lý không gian thời gian (STP) 1.1.1 Định nghĩa 1.1.2 Phân loại theo kiến trúc 1.1.3 Phân loại theo thuËt to¸n 1.2 Ước tính kênh .12 1.3 C©n b»ng .16 1.3.1 Căn trình cân .16 1.3.2 Phân loại kỹ thuật cân 17 1.4 Xö lý m¶ng 19 1.4.1 Giíi thiƯu chung 19 1.4.2 Läc h−íng 20 1.5 Mà không gian thời gian STC 24 1.5.1 Nguyªn lý cđa STC .26 1.5.2 Tiêu chuẩn đặc tÝnh cña STC 27 1.5.3 HƯ thèng sư dơng STC 28 1.5.4 Giảm độ phức tạp mà hoá STC .31 1.6 HÖ thèng MIMO 37 1.6.1 Khả hệ thống MIMO 37 iii 1.6.2 Kªnh MIMO 39 Ch−¬ng 2: STP hƯ thèng 4g .42 2.1 Con đờng phát triển hệ thống thông tin di động 42 2.1.1 HƯ thèng tr−íc 4G 43 2.1.2 HÖ thèng 4G 51 2.2 Xử lý không gian thời gian hÖ thèng 4G 52 2.2.1 Mạng 4G môi trờng vô tuyến hỗn hỵp .52 2.2.2 Líp vËt lý đa truy nhập 56 2.2.3 Đặc tính kênh cho hệ thèng 4G 60 Chơng 3: Mô hệ thống .70 3.1 Mục tiêu giới hạn 70 3.1.1 Mơc tiªu 70 3.1.2 Giíi h¹n 70 3.2 Mô hình mô 72 3.2.1 Bé mà hoá giải mà hoá không gian thời gian .72 3.2.2 Ghép xen giải ghÐp xen ký tù 73 3.2.3 Tx MC-CDMA .75 3.2.4 Mô kênh 76 3.2.5 Xư lý m¶ng anten 77 3.2.6 Tham sè cđa hƯ thèng 77 3.3 Kết đánh giá 78 KÕt luËn 81 Tài liệu tham khảo 82 Phơ lơc A: CÊu tróc bé m∙ hãa STCM .85 Phơ lơc B: ®é phøc t¹p cđa hƯ thèng sư dơng STC 86 B.1 Định lý sở .86 B.2 §é phøc t¹p cđa STC 86 iv Danh mơc h×nh vÏ Hình 1.1 Phân loại STP Hình 1.2 Phân lo¹i STP theo kiÕn tróc Hình 1.3 Cấu trúc đờng truyền với số anten khác phía thu phát Hình 1.4 Phân loại STP theo thuật to¸n Hình 1.5 Phân loại thuật toán thu TDMA sử dụng STP trờng hợp đơn đa ngời dùng Hình 1.6 Các thuật toán thu CDMA sử dụng STP trờng hợp đơn đa ngời dùng 11 Hình 1.7 Mô hình kênh th«ng tin v« tun v« h−íng 13 Hình 1.8 Phân loại cân .18 H×nh 1.9 Mảng cảm biến để xác định đặc tính không gian-thêi gian cña tr−êng sãng 19 H×nh 1.10 Nguyên lý lọc hớng trễ-và-cộng 22 Hình 1.11 Nguyên lý lọc hớng lọc-và-cộng .23 Hình 1.12 Sơ đồ khối tham chiếu cho mà hoá giải mà hoá không gian-thời gian [8] .26 Hình 1.13 Sơ đồ khối hệ thống CDMA phân tập phát sử dụng STC [14] .30 Hình 1.14 (a) Nguyên lý mà không gian-thời gian tầng, (b)Thø tù trun cđa m· HLST, (c)Thø tù trun cđa m· DLST [3] 33 Hình 1.15 Cấu trúc tầng ma trận từ m· LST (a) HLST, (b) DLST, [3] 35 H×nh 1.16 Nguyên lý việc kết hợp xử lý mảng STC 37 Hình 1.17 Tái tạo kªnh MIMO miỊn gãc 40 Hình 2.1 Sự phát triển lên 4G từ công nghệ WAN .43 v H×nh 2.2 HƯ thèng IMT 2000 .46 Hình 2.3 Môi trờng vô tuyến hỗn hợp mạng 4G .54 Hình 2.4 Kiến trúc đầu cuối hoạt động môi trờng vô tuyến hỗn hợp 55 Hình 2.5 Cấu trúc đầu cuối hoạt động với khái niệm cấu hình lại đợc 56 Hình 2.6 ý tởng OFDM 58 Hình 2.7 Sơ đồ hệ thống MC CDMA ®a sãng mang 59 Hình 2.8 Bản tóm tắt chức kiểu MIMO 64 H×nh 3.1 Hệ thống mô đơn giản 71 Hình 3.2 Hệ thống mô pháng phøc t¹p 73 Hình 3.3 Bộ ghép xen mảng 64 Symbol .74 H×nh 3.4 Tx MC-CDMA hƯ thèng m« pháng 75 Hình 3.5 Mô hình kênh hệ thống mô .76 Hình 3.6 Hiệu hệ thống ăngten 79 Hình 3.7 Hiệu hệ thống ăngten với nhiều ngời dùng .80 Hình A.1 Lợc đồ chùm lới 2-STCM [16] 85 H×nh A.2 Bé m· ho¸ 2-STCM 85 vi Danh mơc b¶ng biĨu Bảng 2.1 Tổng hợp điều kiện đo đạc môi trờng rộng .60 Bảng2.2 Cấu hình hệ thống cho đo đạc di động môi trờng thµnh 64 B¶ng 2.3 Các dạng suy hao đờng truyền cho môi trờng thành phố 65 Bảng 2.4 Các dạng suy hao đờng truyền cho môi trờng ngoại ô nông thôn 66 Bảng 3.1 Những tham số chơng trình mô pháng 77 vii Danh s¸ch Tõ viÕt t¾t AR AutoRegressive Tù néi suy AWGN Additive White Gaussian Noise NhiƠu Gauss tr¾ng céng MAC Multiple-Access Channel Kênh đa truy nhập BC Broadcast Channel Kênh quảng bá BER Bit Error Rate Tỷ lệ lỗi bit CC Constituent Code Mà thành phần CDI Channel Distribution Information Thông tin phân bố kênh CDF Cumulative Distribution Function Hàm phân bố tÝch luü CDMA Code Division Multiple Access §a truy nhËp ph©n chia theo m· CDTD Code Division Transmit Diversity Ph©n tập phát phân chia theo mà CRE Composite Radio Environment Môi trờng vô tuyến hỗn hợp CSI Channel State Information Thông tin trạng thái kênh DFE Decision Feedback Equalizer Bộ cân hồi tiếp định viii 3.2 Mô hình mô Trong luận văn này, xem xét ®−êng trun ®ång bé chung Trong hƯ thèng m« pháng, bít liệu đợc tạo từ tạo liệu ngẫu nhiên đợc đa qua biến đổi nối tiếp song song đóng vai trò nh chia antenna Tiếp tới, bit liệu đợc mà hoá mà hoá không gian-thời gian sau thực đan xen Tại phát MC-CDMA, ký hiệu liệu đà đợc mà hoá đợc biến đổi nối tiếp thành song song; đợc trải phổ miền tần số; đợc đan xen để tối thiểu hoá tơng quan sóng mang ®iỊu chÕ ®a sãng mang sư dơng IFFT KÕt qu¶ tín hiệu đợc phát bốn anten phát thông qua đa đờng độc lập tơng đơng kênh fading chậm Kênh đợc mô nh kiểu đờng trễ rẽ nhánh (TDL) với khoảng cách nhánh chu kỳ lấy mẫu Mỗi nhánh tạo hệ số kênh fading Rayleigh với việc lọc mẫu Gaussian lọc Doppler AWGN đợc thêm vào thu sau mảng anten Các tín hiệu thu đợc hai anten thu đợc kết hợp với trọng số cân đợc đa qua thu MC-CDMA tín hiệu thu đợc xử lý ngợc lại; đợc giải điều chế đa sóng mang sử dụng FFT; giải ghép xen giải trải phổ miền tần số đây, giả thiết hƯ thèng thùc hiƯn khư nhiƠu lý t−ëng TÝn hiƯu đầu thu MC-CDMA đợc giải ghép xen trớc thực giải mà hoá giải giải mà không gian- thời gian 3.2.1 Bộ mà hoá giải mà hoá không gian thời gian Chóng ta sư dơng lo¹i m· STCM dïng hai mô hình khác đợc thiết kế trình bày [16] sau đợc tổng kết đa chi tiết [19] Mà sử dụng mô hình đơn giản sử dụng ®iỊu chÕ 4-PSK víi thiÕt kÕ tèc ®é trun lµ bits/s/Hz, mà 4-STCM với 64 trạng thái Chi tiết 02 mà đợc trình bày phục lục Bộ giải mà giống sử dụng thuật toán Viterbi đợc sử dụng cho thông tin mềm đầu thu đợc từ Rx MC-CDMA 72 Mà hãa STCM Tx MC-CDMA §an xen Tx MC-CDMA §an xen Tx MC-CDMA Đan xen Tx MC-CDMA Trễ AWGN So sánh Giải đan xen Rx MC-CDMA Giải đan xen Rx MC-CDMA Giải đan xen Rx MC-CDMA Giải đan xen Rx MC-CDMA Giải mà STCM BER l nne cha ing Fad Tạo liệu ngẫu nhiên Đan xen AWGN Xử lý mảng Hình 3.2 Hệ thống mô phức tạp 3.2.2 Ghép xen giải ghép xen ký tự Bộ ghép xen ký tự chuỗi chữ nhật gồm hàng cột đợc sử dụng phong hệ thống mô đợc hình 3.3 73 Đọc ký tự đa đến Tx MC-CDMA, đọc theo hàng 57 10 58 16 64 hàng Đọc ký tự từ mà hõa cột Hình 3.3 Bé ghÐp xen m¶ng 64 Symbol 74 3.2.3 Tx MC-CDMA cos(2πf1t ) C112 d1 (i ) IDFT t Antenna phát1 S/P (1/4) Dữ liệu đến antenna 12 C 32 12 C1 d (i ) cos(2πf 32t ) cos(2f 1t ) t S/P (1/4) Dữ liệu đến antenna ∑ 12 C 32 C134 d (i ) Antenna ph¸t cos(2πf 32t ) cos(2πf1t ) t S/P (1/4) Dữ liệu đến antenna C3234 C134 d (i ) ∑ Antenna ph¸t ∑ Antenna ph¸t cos(2πf 32t ) cos(2πf 1t ) t D÷ liƯu ®Õn antenna S/P (1/4) C 3234 cos(2πf 32t ) Hình 3.4 Tx MC-CDMA hệ thống mô Tx MC-CDMA hình 3.4 có tham số sau: Sè l−ỵng sãng mang: 128 75 ƒ ViƯc sư lý hệ số khuyếch đại cho mà trải phổ : 32 Mà trải phổ: Walsh Hadamard Codes Đối với việc sử dụng mà trải phổ, mô hình đơn giản ta sử dụng mà trải phổ khác cho nhóm antenna, mô hình phức tạp ta sư dơng mét m· tr¶i phỉ chung cho c¶ antenna 3.2.4 Mô kênh Trong hệ thống mô phỏng, sử dụng kiểu kênh đờng trễ rẽ nhánh Chúng ta giả thiết thông tin trạng thái kênh đà có sÃn thu Và kênh thời gian rời rạc tơng đơng đợc sử dụng hệ thống mô đợc thể hình 3.5 xl , m (t ) TÝn hiƯu ph¸t D D f1 f2 f0 D f3 rl , m (t ) Từ antenna khác Tín hiệu thu Hình 3.5 Mô hình kênh hệ thống mô Nh áp dụng hệ thống MC-CDMA, hệ số khuếch đại nhánh f k kênh từ anten thu đến anten phát đợc mô tả nh sau: f k1 = lim N →∞ N ∑ exp j (θ N n =1 n ) + 2πf Dn kTs δ (lTsamp n ) (3.1) 76 Với độ trễ nhánh chu kỳ lấy mẫu ( Tsamp ) đồng với đặc tính cờng độ ®a ®−êng vµ Ts biĨu diƠn chu kú mÉu 3.2.5 Xử lý mảng anten Trong mô phỏng, xÐt víi tr−êng hỵp mét ng−êi sư dơng víi anten phát anten thu Vì dùng trờng hợp đơn giản thuật toán beamforming Chúng ta kết hợp tín hiệu thu đợc anten thu với hệ số khuyếch đại cân (trọng số cân bẳng) trễ không phần tư anten 3.2.6 Tham sè cđa hƯ thèng Trong phÇn này, chi tiết tham số chơng trình mô đợc trình bày chi tiết bảng dới Chơng trình mô đợc viết ngôn ngữ C Với mục tiêp mô thực với tốc độ tơng ứng với hiệu sử dụng phổ 4bit/s/hz, khoảng băng tần 1,25Mhz sóng mang tần số 2Ghz Bảng 3.1 Những tham số chơng trình mô Tốc độ nguồn Khối liệu Tần số sóng mang Băng thông Mà hóa Sè sãng mang M· tr¶i phỉ HƯ sè tr¶i phổ Độ dài Symbol 384Kbps 256 bits GHz 1.258 MHz 2-STCM (4 trạng thái) QPSK, 4-STCM(64 trạng thái) 128 Walsh Hadamard Codes 32 107.688s (Tốc độ gấp đôi) 77 215.376s (Cùng tốc độ) Khoảng bảo 5.128 s (Tốc độ gấp đôi) 10.256 s (Cùng tốc độ) Mô hình kênh Độ trẽ Số đờng Cấu trúc đờng Tần số Doppler tối đa Cơ chế giải mà Phơng pháp mô Fading đa đờng (4 Tap Delay Line) s Đồng Tơng ứng với tốc độ tần số sóng mang Viterbi mềm Monte Carlo 3.3 Kết đánh giá Trong phần kết mô đợc cân nhắc đánh giá so với kết hệ thống tơng đơng đợc trình bày [19] Hình 3.6, hệ thống với tính đơn giản đợc đặt lên hàng đầu đà đạt đợc kết tơng ứng với SNR từ đến 15dB, sau 15 dB hệ thống với đặc trng định mà 2-STCM (4 trạng thái) đà đạt mức bÃo hòa chất lợng hệ thống hầu nh không tăng tăng công suất phát Với hệ thống phức tạp (sử dụng 4-STCM 64 trạng thái) chất lợng đạt đợc tốt đáng kể so với kết đợc trình bày [19], 10dB BER 0.01 4dB BER 0.1 Trong kết đợc trình bày [19] phơng pháp truyền dẫn cao tần không đợc đề cập đến việc cải thiện đáng kể chất lợng xuất phát từ tính u viƯc cđa viƯc sư dơng hƯ thèng MC-CDMA, mỈc dï không sử dụng hiệu băng tần so sánh với hệ thống OFDM nhng tính chống nhiếu khả tách đa ngời dùng đặc tính đáng để cân nhắc thiết kế hệ thống cụ thể 78 Hiệu hệ thống đơn ngời dïng 1.E+00 1.E-01 1.E-02 BER Truờng hợp đơn giản Trường hợp phức tạp Tham khảo 1.E-03 1.E-04 1.E-05 1.E-06 10 SNR(dB) 15 20 Hình 3.6 Hiệu hệ thống ăngten Trong hình 3.7, hệ thống phức tạp đợc phát triển với số lợng ngời dùng lần lợt 2, 4, 8, 16, 32 Đúng nh ta đà dự đoán với khả tách biệt ng−êi dïng kh¸ cao (do sư dơng CDMA), hƯ thèng không suy giảm hiệu đáng kể số lợng ngời dùng tăng lên Với ngời dùng hiệu hệ thống hầu nh không thay đổi BER 0.003 SNR 15dB Nhng tăng SNR lên hiệu hệ thống đà thay đổi, BER 0.0001 0.00001 hiệu đà suy giảm lần lợt 0.5dB 1dB Khi tăng số lợng ngời dùng lên hiệu hệ thống đà suy giảm đáng kể, giá trị BER lần lợt 0.0001 0.00001 hệ thống suy giảm 2dB 3dB 79 H thng nhiều người dùng (1,4,8) 1.E+00 1.E-01 1.E-02 BER Người dùng Người dùng Người dùng 1.E-03 1.E-04 1.E-05 1.E-06 10 SNR(dB) 15 20 H×nh 3.7 HiƯu hệ thống ăngten với nhiều ngời dùng 80 Kết luận Luận văn đà trình bày khái quát khái niệm xử lý không gian thời gian STP phân loại, sau trình bày chi tiết trình STP theo cấu trúc đờng truyền dẫn từ phía phát đến phía thu với việc sử dụng nhiều ăngten kết hợp với mà không gian thời gian kênh truyền dẫn MIMO đến trình xử lý mảng phía thu Mô hình hệ thống MIMO kèm với hệ thống STC khác với t cách ý t−ëng kü tht nỊn t¶ng cho phÐp c¶i thiƯn toàn diện dung lợng chất lợng hệ thống truyền dẫn vô tuyến đà đợc trọng trình bày chi tiết luận văn Việc áp dụng kỹ thuật liên quan đến trình xử lý không gian thời gian cho hệ thống di ®éng thÕ hƯ thø t− 4G cịng ®−ỵc ®Ị cËp đến luận văn Liên quan đến 4G, luận văn đà trình bày rõ ràng xu hớng phát triển lên 4G giao diện vô tuyến lẫn phần cấu trúc mạng lõi từ hai khía cạnh; thứ mạng vô tuyến WAN nh (WCDMA, IMT2000) thứ hai mạng LAN MAN nh WLAN Wimax Với kỹ thuật đợc giới thiệu, hai mô hình hệ thống sử dụng số kỹ thuật STP đợc thiết lập đánh giá Trong mô hình có số phần cha đợc cân nhắc đánh giá đầy đủ nh mô hình kªnh OFDM, −íc tÝnh kªnh MIMO, nhiªn víi träng tâm vào STC thông qua kết hai mô hình mô đà mở hớng nghiên cứu với mô hình đà đợc đề ra, điều đà đợc đề cập đến [15] mà không gian thời gian thích ứng 81 Tμi liƯu tham kh¶o TiÕng Anh [1] Andrea Goldsmith, Syed Ali Jafar, Nihar Jindal, and Sriram Vishwanath, “Capacity Limits of MIMO Channels” IEEE J Select Areas Commun.,, VOL 21, NO 5, June 2003 [2] Calderbank, A R., Pottie, G., and Seshadri, N (1994), “Co-channel interference suppression through time/space diversity,” IEEE Trans Inform Theory [3] Da-shan Shiu and Joseph, M., Kahn, (1999), “Layered Space-Time Codes for Wireless Communications Using Multiple Transmit Antennas,” ICC 99, Vancouver, Canada, June [4] David Tse, Pramod Viswanath, “Fundamentals of Communication”, Cambridge University Press, 2005 [5] Don H Johnson and Dan E Dudgeon (1993), Array Signal Processing: Concept and Techniques, Prentice Hall [6] Foschini, G J (1996), “Layered Space-Time Architecture For Wireless Communication in a Fading Environment When Using MultiElement Antennas,” Bell Labs Technical Journal, Autumn [7] Guey,J., Fitz, M.P., Bell, M.R and Kuo, W., (1996) “Signal Design for transmitter diversity wireless communication systems over Rayleigh fading channels”, in Proc IEEE VTC’96, pp 136-40 [8] Hammons, A.R Jr and Hesham El Gamal, (2000), “On theory of Space –Time Codes for PSK Modulation,” IEEE Tran Inform Theory, Vol 46, No.2, March Wireless 82 [9] I.Koffman andV Roman, Broadband wireless access solutions based on OFDM access in IEEE 802.16, IEEE Commun Mag., April 2002 [10] Imai.A and Hirakawa, (1978), “A new multilevel coding method using error control codes,” IEEE Trans Inform Theory, Vol IT-24, pp 264-268 [11] L Greenstein, J Andersen, H Bertoni, S Kozono, D Michelson, vµ W Tranter, “Channel and propagation models for wireless system design I and II,” IEEE J Select Areas Commun., vol 20, Aug.2002 [12] Lupas, R., and Verd´u, S (1989), “Linear multiuser detectors for synchronous code-division multiple-access channels,” IEEE Trans Inform Theory, Vol.35, pp 123–136, January [13] P Balaban and J Salz ,1992, P Balaban and J Salz, 1992, P Vila et al ,1994, and J.W Modestino and V.M Eyuboglu, 1986 [14] Pieter van Rooyen, Michiel Lotter and Danie van Wyk (2000) SpaceTime Processing for CDMA Mobile Communication [15] Savo G Glisic, Advanced Wireless Networks 4G Technologies, John Wiley and Sons, Jun.2006 [16] Tarokh, V., Seshadri, N., Calderbank, A.R (1998), “Space-Time Codes for High Data Rate Wireless Communication: Performance Criterion and Code Construction,” IEEE Trans Inform Theory, Vol 44, No 2, March [17] Tarokh, Vahid., Ayman Naguib, Nambi Seshadri, and Robert Calderbank A., (1999) “Combined Array Processing and Space– Time Coding“, IEEE Trans Inform Theory, Vol 45, No 4, May 83 [18] Telatar, E., June (1995), “Capacity of Multi-antenna Gaussian Channels”, AT&TBell Labs Internal Tech Memo [19] Hamid Jafarkhani, Space-Time Coding: Theory and Practice, Cambridge University Press, 2005 [20] Lindskog, Erik (1999), “Space-Time Processing and Equalization for wireless communications” PhD Dissertation in Signal Processing 84 Phơ lơc A: CÊu tróc bé m∙ hóa STCM Bộ mà hoá 2- STCM (4 trạng thái) có mô tả đơn giản dới dạng chuỗi (bk , ak ) đầu vào nhị phân thời điểm k (x1k x 2k ) ký hiệu đầu thời điểm k Lợc đồ chùm, lới mà hoá ST đợc thể tơng ứng hình A.1 A.2 00 01 02 03 10 11 12 13 20 21 22 23 30 31 32 33 3 Hình A.1 Lợc đồ chùm lới 2-STCM [16] {u k } Demultiplexer {bk } {x } k {bk −1 } {a k −1 } {ak } – PSK Signal Mapper {x } k H×nh A.2 Bộ mà hoá 2-STCM 85 Phụ lục B: độ phức tạp hệ thống sử dụng STC B.1 Định lý sở Phát biểu : Giả sử b tốc ®é trun dÉn cđa hƯ thèng cã nhiỊu anten víi r-STC b ( r −1) sư dơng m· TCM §é phức tạp mà STC Chứng minh: Bởi tốc độ truyền dẫn b bít giây hertz số nhánh rời khỏi trạng thái đồ hình lới b , mối thời ®iĨm thêi gian thø r-1 cã tíi b (r 1) đờng phân tách từ trạng thái ứng với thời gian Theo định lý [16], đờng đờng hội tụ trạng thái Do có b (r 1) trạng thái đồ hình lới B.2 Độ phức tạp STC Trong [16], 4-STCM (64 trạng thái) sử dụng QPSK 2-STCM (4 trạng thái) đợc thiết kế dựa tiêu chí nh độ lợi phân tập độ lợi mà hóa với hiệu sử dụng băng tần bit/s/Hz Với trờng hợp 4-STCM (64 trạng thái), từ độ lợi phân tập 4, sử dụng định lý B.1, có giá trị nhỏ độ phức tạp lµ 2 ( −1) = = 64 trạng thái Tiếp theo ta có độ lợi mà hóa 16 theo [16] Với trờng hợp 4-STCM (2 trạng thái), từ độ lợi phân tập 2, sử dụng định lý B.1 , có giá trị nhỏ độ phức tạp 2 ( 1) = 2 = trạng thái Tiếp theo ta có độ lợi mà hóa theo [16] Tổng kết lại, 4-STCM (64 trạng thái) có độ phức tạp giải mà nhiều 16 lần so với mà 2-STCM bù lại có độ lợi mà hóa cao lần 86 ... thu phát đợc phân tách không trình xử lý thời gian mà trình xử lý không gian Chúng ta gọi chung trình xử lý thời gian trình xử lý không gian trình xử lý không gian - thời gian STP STP cách để cải... chế không gian thời gian Bộ giải mã u không gian est Info thời gian Sink Hình 1.12 Sơ đồ khối tham chiếu cho mà hoá giải mà hoá không gian- thời gian [8] Trong hệ thống STC, liệu đợc mà hoá mÃ... việc mà hoá giải mà hoá không gian- thời gian đợc hình 1.13 Các mà không gian- thời gian đợc thiết kế cách sử dụng mà lới, mà xoắn, , đợc gọi tơng ứng mà trellis không gian- thời gian, mà xoắn không