Tách sóng đa truy cập trong hệ thống thông tin di động ds cdma

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA o0o HUỲNH PHÚ MINH CƯỜNG TÁCH SÓNG ĐA TRUY CẬP TRONG HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG DS-CDMA Chuyên ngành: Kỹ Thuật Vô Tuyến Điện Tử Mã số ngành: 2.07.01 2.07.07 LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng năm 2003 Đại học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA - CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc - NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: HUỲNH PHÚ MINH CƯỜNG Ngày, tháng, năm sinh: 17/01/1976 Chuyên ngành: Kỹ Thuật Vô Tuyến Điện Tử Phái: Nam Nơi sinh: Khánh Hòa Mã số: 2.07.01 2.07.07 I- TÊN ĐỀ TÀI: TÁCH SÓNG ĐA TRUY CẬP TRONG HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG DS-CDMA II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 1-12-2002 IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 1-6-2003 V - HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS VŨ ĐÌNH THÀNH VI- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ CHẤM NHẬN XÉT 1: GS.TS ĐẶNG LƯƠNG MÔ VII- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ CHẤM NHẬN XÉT 2: ThS TỐNG VĂN ON CÁN BỘ HƯỚNG DẪN PGS.TS VŨ ĐÌNH THÀNH CÁN BỘ NHẬN XÉT CÁN BỘ NHẬN XÉT GS.TS ĐẶNG LƯƠNG MÔ ThS TỐNG VĂN ON Nội dung đề cương luận văn thạc só Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua Ngày TRƯỞNG PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH tháng năm 2003 CHỦ NHIỆM NGÀNH Luận Văn Tốt Nghiệp Cao Học Lời Cảm ơn LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn PGS.TS Vũ Đình Thành, giáo viên hướng dẫn đề tài, định hướng dẫn suốt trình làm luận văn tốt nghiệp Xin gởi lời cám ơn đến: ¾ TS Phạm Hồng Liên ¾ ThS Tạ Trí Nghóa ¾ Các Thầy, Cô môn Viễn Thông, khoa Điện – Điện Tử đóng góp ý kiến, hỗ trợ kiến thức tài liệu giúp em hoàn thành tốt luận văn Xin cám ơn Ba, Má thành viên gia đình dành cho nhiều quan tâm suốt trình học tập nghiên cứu Và người bạn thân tôi, bạn bên cạnh, ủng hộ mặt Cám ơn bạn thật nhiều Đề tài tách sóng đa truy cập hệ thống thông tin di động DS-CDMA đề tài nghiên cứu Trong thời gian ngắn, cố gắng để cập nhật tài liệu tích cực nghiên cứu để hoàn thành xong luận văn Tuy nhiên, chắn tránh khỏi thiếu sót Mong nhận ủng hộ, đóng góp xây dựng từ Thầy, Cô, đồng nghiệp bạn bè Tháng 05/2003 Huỳnh Phú Minh Cường Tách Sóng Đa Truy Cập Trong Hệ Thống Trong Hệ Thống Thông Tin Di Động DS-CDMA Luận Văn Tốt Nghiệp Cao Học Mục Lục MỤC LỤC Trang Chương GIỚI THIỆU 1-1 Kỹ Thuật Đa Truy Cập Phân Chia Theo Mã (CDMA) 1-2 Hệ Thống Thông Tin Di Động DS-CDMA Thông Thường Và Các Vấn Đề Hạn Chế Của Nó 1-3 1 Cải Tiến Hệ Thống Thông Tin Di Động DS-CDMA Thông Thường Bằng Kỹ Thuật Tách Sóng Đa Truy Cập 1-4 Các Giới Hạn Của Đề Tài 1-5 Tổ Chức Của Luận Văn Chương MÔ HÌNH KÊNH HỆ THỐNG DS-CDMA 2-1 Kỹ Thuật Trải Phổ Chuỗi Trực Tiếp 10 2-2 Tín Hiệu Trải Phổ - Mã Giả Ngẫu Nhiên 12 2-2.1 Tín Hiệu Trải Phổ Chuỗi Trực Tiếp 12 2-2.2 Chuỗi M 13 2-2.3 Chuỗi Gold 16 2-2.4 Hệ Số Trải Phổ (Spreading Factor) 18 2-3 Nhiễu Nền 18 2-4 Mô Hình Kênh Hệ Thống DS-CDMA Đồng Bộ 21 2-5 Mô Hình Kênh Hệ Thống DS-CDMA Bất Đồng Bộ 23 2-6 Mô Hình Đồng Bộ Rời Rạc Theo Thời Gian 25 2-6.1 Ngõ Ra Bộ Lọc Phối Hợp 25 2-6.2 Hình Chiếu Trực Chuẩn 27 Mô Hình Bất Đồng Bộ Rời Rạc Theo Thời Gian 29 2-7 Chương BỘ TÁCH SÓNG THÔNG THƯỜNG Conventional Detector 31 3-1 Bộ Thu Tối Ưu Cho Hệ Thống Một Người dùng 31 3-2 Bộ Tách Sóng Thông Thường Dùng Bộ Lọc Phối Hợp 35 GVHD : PGS.TS Vũ Đình Thành Trang I 10 Luận Văn Tốt Nghiệp Cao Học 3-2.1 Bộ Tách Sóng Thông Thường (Conventional Detector) Mục Lục 35 3-2.2 Xác Suất Lỗi Bít Trong Hệ Thống DS-CDMA Thông Thường Đồng Bộ 36 3-2.3 Xác Suất Lỗi Bít Trong Hệ Thống DS-CDMA Thông Thường Bất Đồng Bộ 3-3 Hiệu Suất Đa Truy Cập Tiệm Cận Và Các Độ Đo Liên Quan Chương 4-1 4-2 4-3 BỘ TÁCH SÓNG TỐI ƯU Optimal Detector 42 42 45 Bộ Tách Sóng Tối Ưu Cho Hệ Thống Đồng Bộ 45 4-1.1 Hệ Thống Đồng Bộ Người Dùng 45 4-1.2 Hệ Thống Đồng Bộ Có K Người Dùng 48 Bộ Tách Sóng Tối Ưu Cho Hệ Thống Bất Đồng Bộ 49 4-2.1 Trường Hợp Hai Người Dùng Có A1 = A2 = 50 4-2.2 Trường Hợp Tổng Quát K Người Dùng 51 Xác Suất Lỗi Bít Của Bộ Tách Sóng Tối Ưu 53 4-3.1 Hệ Thống Hai Người Dùng Đồng Bộ 53 4-3.2 Hệ Thống K Người Dùng Đồng Bộ 54 4-3.3 Hệ Thống K Người Dùng Bất Đồng Bộ 55 Chương BỘ TÁCH SÓNG GIẢI TƯƠNG QUAN Decorrelating Detector 57 5-1 Bộ Tách Sóng Giải Tương Quan Cho Hệ Thống Đồng Bộ 57 5-2 Bộ Tách Sóng Giải Tương Quan Cho Hệ Thống Bất Đồng Bộ 63 5-2.1 Bộ Tách Sóng Giải Tương Quan Dùng Phương Pháp Cửa Sổ Xén 65 5-2.2 Bộ Tách Sóng Giải Tương Quan Xấp Xỉ 66 5-3 Xác Suất Lỗi Bít Trong Hệ Thống Đồng Bộ 67 5-4 Xác Suất Lỗi Bít Lỗi Trong Hệ Thống Bất Đồng Bộ 69 GVHD : PGS.TS Vũ Đình Thành Trang II Luận Văn Tốt Nghiệp Cao Học Chương Mục Lục BỘ TÁCH SÓNG CỰC TIỂU PHƯƠNG SAI Minimum Mean-Square Error Detector 71 6-1 Bộ Tách Sóng Cực Tiểu Phương Sai (MMSE) 71 6-2 Xác Suất Lỗi Bít Của Bộ Tách Sóng MMSE 76 6-3 Bộ Tách Sóng MMSE Thích Nghi 77 Chương 7-1 BỘ TÁCH SÓNG TRIỆT NHIỄU NỐI TIẾP Successive Interference Cancellation Detector (SIC) 81 Bộ Tách Sóng Triệt Nhiễu Nối Tiếp Trong Hệ Thống Đồng Bộ 7-2 81 Bộ Tách Sóng Triệt Nhiễu Nối Tiếp Trong Hệ Thống Bất Đồng Bộ 83 7-3 Một Số Đặc Tính Của Bộ Tách Sóng Triệt Nhiễu Nối Tiếp 84 7-4 Xác Suất Lỗi Bít Của Bộ Tách Sóng Triệt Nhiễu Nối Tiếp 86 Chương 8-1 BỘ TÁCH SÓNG TRIỆT NHIỄU SONG SONG Parallel Interference Cancellation Detector (PIC) 88 Bộ Tách Sóng Triệt Nhiễu Song Song Thông Thường (Conv- PIC) 8-2 89 Bộ Tách Sóng Triệt Nhiễu Song Song Giải Tương Quan (Dec- PIC) 90 8-3 Xác Suất Lỗi Bít Của Bộ Tách Sóng PIC 91 8-4 Bộ Triệt Nhiễu Song Song Từng Phần (Partial PIC) 93 8-5 Bộ Triệt Nhiễu Song Song Tuyến Tính (Linear PIC) 94 Chương 9-1 BỘ TÁCH SÓNG HỒI TIẾP QUYẾT ĐỊNH Decision-Feedback Detector 95 Bộ Tách Sóng Hồi Tiếp Quyết Định Trong Hệ Thống Đồng Bộ 95 9-1.1 Bộ Tách Sóng Hồi Tiếp Quyết Định Giải Tương Quan GVHD : PGS.TS Vũ Đình Thành 95 Trang III Luận Văn Tốt Nghiệp Cao Học Mục Lục 9-1.2 Xác Suất Lỗi Bít Của Bộ Tách Sóng Hồi Tiếp 9-1.3 9-2 Quyết Định Giải Tương Quan 97 Bộ Tách Sóng Hồi Tiếp Quyết Định MMSE 100 Bộ Tách Sóng Hồi Tiếp Quyết Định Trong Hệ Thống Bất Đồng Bộ Chương 10 104 KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ KẾT LUẬN 106 10-1 Giới Thiệu Chương Trình Mô Phỏng 106 10-2 Kết Quả Mô Phỏng 112 10-2.1 116 Các Kết Quả Mô Phỏng Thể Hiện BER Theo SNR 10-2.1.1 Bộ Tách Sóng Tối Ưu 116 10-2.1.2 Bộ Tách Sóng Giải Tương Quan 116 10-2.1.3 Bộ Tách Sóng MMSE 119 10-2.1.4 Bộ Tách Sóng Mmse Thích Nghi 121 10-2.1.5 So Sánh Các Bộ Tách Sóng Tuyến Tính 122 10-2.1.6 Bộ Tách Sóng Triệt Nhiễu Nối Tiếp SIC 125 10-2.1.7 Bộ Tách Sóng Triệt Nhiễu Song Song Thông Thường Conv-PIC 126 10-2.1.8 Bộ Tách Sóng Triệt Nhiễu Song Song Giải Tương Quan Dec-PIC 10-2.2 127 10-2.1.9 Bộ Tách Sóng Hồi Tiếp Quyết Định DF 128 10-2.1.10 Bộ Tách Sóng Hồi Tiếp Quyết Định-MMSE 129 10-2.1.11 So Sánh Các Phương Pháp Phi Tuyến 130 10-2.1.12 So Sánh Tất Cả Các Phương Pháp 132 Các Kết Quả Mô Phỏng Thể Hiện Ber Theo Số Người Dùng 133 10-2.2.1 Các Phương Pháp Tuyến Tính 133 10-2.2.2 Các Phương Pháp Phi Tuyến 135 10-3 Kết Luận 140 10-4 Hướng Phát Triển Của Đề Tài 143 TÀI LIỆU THAM KHẢO GVHD : PGS.TS Vũ Đình Thành 145 Trang IV Luận Văn Tốt Nghiệp Cao Học CHƯƠNG Giới Thiệu GIỚI THIỆU Hệ thống thông tin di động hệ thứ sử dụng kỹ thuật tương tự, đa truy cập phân chia theo tần số, FDMA (Frequency Division Multiple Access), đời vào đầu năm 1980 Từ đó, với phát triển không ngừng kỹ thuật truyền thông, thông tin di động có bước phát triển nhảy vọt ngày khẳng định ưu Trong năm gần đây, trước nhu cầu ngày cao dịch vụ thông tin di động số lượng chất lượng, hệ thống thông tin di động đòi hỏi phải có cải tiến dung lượng, chất lượng, tốc độ tính bảo mật thông tin … Đáp ứng nhu cầu trên, kỹ thuật đa truy cập phân chia theo mã, CDMA (Code Division Multiple Access), nghiên cứu triển khai hệ thống thông tin di động hệ sau Kỹ thuật đa truy cập CDMA cho thấy ưu điểm vượt trội hẳn so với phương pháp đa truy cập khác FDMA, TDMA (Time Division Multiple Access) Nó chọn làm phương pháp đa truy cập hệ thống thông tin di động hệ thứ bắc Mỹ, chuẩn IS-95, vào tháng năm 1992 hệ thông tin di động thứ 3, IMT-2000 (International Mobile Telecommunication - 2000) Tuy nhiên biểu hạn chế cần phải cải tiến 1-1 Kỹ Thuật Đa Truy Cập Phân Chia Theo Mã (CDMA) Kỹ thuật đa truy cập phân chia theo mã CDMA có vai trò quan trọng truyền thông vô tuyến nói chung thông tin di động nói riêng Kỹ thuật đa truy cập phân chia theo mã, CDMA, dựa tản kỹ thuật trải phổ Trong hệ thống thông tin CDMA, tất người dùng sử dụng chung băng tần số toàn miền thời gian Mỗi người dùng xác định mã giả ngẫu nhiên (PN - Pseudo Noise) Các mã giả ngẫu nhiên phải có tính chất trực giao (orthogonal) gần trực giao (nearly orthogonal) Bộ mã giả ngẫu nhiên phải thiết kế cho tương quan GVHD : PGS.TS Vũ Đình Thành Trang Luận Văn Tốt Nghiệp Cao Học Giới Thiệu chéo mã thấp nhằm hạn chế can nhiễu tín hiệu từ người dùng lên tín hiệu người dùng khác hệ thống, can nhiễu gọi nhiễu đa truy cập MAI (Multiple Access Interference) CDMA thực dựa nhiều phương pháp trải phổ khác trải phổ nhảy tần (FH – Frequency Hopping) chuỗi trực tiếp (DS – Direct Sequence) Trong FH-CDMA, tín hiệu truyền có tần số sóng mang khác khoảng thời gian khác việc nhảy từ tần số tới tần số khác điều khiển chuỗi trải phổ giả ngẫu nhiên Trong hệ thống DS-CDMA, tín hiệu truyền người dùng có dạng sóng thay đổi liên tục theo thời gian theo qui luật giả ngẫu nhiên Phổ tín hiệu người dùng hệ thống trải rộng nhiều lần so với tín hiệu thông tin chiếm trọn băng tần hệ thống Do đó, tín hiệu người dùng không phân biệt miền thời gian miền tần số Tuy nhiên, liệu người dùng tách máy thu tín hiệu truyền người dùng tạo thành từ chuổi trải phổ cho người dùng 1-2 Hệ Thống Thông Tin Di Động DS-CDMA Thông Thường Và Các Vấn Đề Hạn Chế Của Nó Các hệ thống thông tin động CDMA đựơc chuẩn hóa triển khai thực tế IS-95 IMT-2000 dùng kỹ thuật trải phổ chuỗi trực tiếp, DSSS Trong đó, người dùng hệ thống phân biệt lẫn tín hiệu trải phổ giải ngẫu nhiên gần trực giao, tức hệ số tương quan chéo tín hiệu trải phổ không không mà có giá trị nhỏ Điều có nghóa tín hiệu người dùng có gây can nhiễu lẫn hệ thống, nhiễu đa truy cập (MAI) Xét khía cạnh phân tích nhiễu đa truy cập, hệ thống thông tin di động DS-CDMA đồng mô tả thông qua mô hình kênh hình 1-1 Tín hiệu thu máy thu y(t) tổng tín hiệu người dùng tích cực hệ thống nhiễu cộng trắng phân bố Gauss Giả sử mô hình xét mô hình kênh đồng bộ, tín hiệu thu giống khoảng thời bít, không tính tổng quát ta xét tín hiệu thu khoảng thời bít [1]: K y (t ) = ∑ Ak bk s k (t ) + σ n(t ), t ∈ [0, T ] (1.1.) k =1 Caùc kí hiệu (1.1) định nghóa sau: ¾ T : chu kì bit, khoảng thời bít, nghịch đảo tốc độ liệu ¾ K : số lượng người dùng tích cực hệ thống GVHD : PGS.TS Vũ Đình Thành Trang Luận Văn Tốt Nghiệp Cao Học Kết Quả Mô Phỏng Và Kết Luận Hình 10-26 Các phương pháp phi tuyến đồng Hình 10-27 Các phương pháp phi tuyến bất đồng Thứ tự đường BER phương pháp phù hợp với phân tích nhận xét phần Phương pháp Dec-PIC tỏ phương pháp vượt trội hẳn so với phương pháp khác GVHD : PGS.TS Vũ Đình Thành Trang 131 Luận Văn Tốt Nghiệp Cao Học Kết Quả Mô Phỏng Và Kết Luận 10-2.1.12 So Sánh Tất Cả Các Phương Pháp Hình 10-28 Các phương pháp hệ thống đồng Hình 10-29 Các phương pháp hệ thống bất đồng Sự so sánh tổng hợp cho thấy độ hiệu phương pháp tách sóng đa truy cập tuyến tính phi tuyến Cũng từ so sánh giúp GVHD : PGS.TS Vũ Đình Thành Trang 132 Luận Văn Tốt Nghiệp Cao Học Kết Quả Mô Phỏng Và Kết Luận rút phương pháp tin cậy, ổn định nhằm tiếp bước nghiên cứu sâu Phương pháp Dec-PIC phương pháp tốt Quả thật, tính chất tốt vượt trội có kết hợp tính chất tốt phương pháp tách sóng tuyến tính phi tuyến : Giải Tương Quan PIC Các kết mô khác nhằm chứng minh độ hiệu quả, độ ổn định đặc tính tốt khác phương pháp Dec-PIC trình bày phần kết luận 10-2.2 Các Kết Quả Mô Phỏng Thể Hiện BER Theo Số Người Dùng 10-2.2.1 Các Phương Pháp Tuyến Tính Hình 2-30 Bộ tách sóng giải tương quan GVHD : PGS.TS Vũ Đình Thành Trang 133 Luận Văn Tốt Nghiệp Cao Học Kết Quả Mô Phỏng Và Kết Luận Hình 2-31 Bộ tách sóng MMSE Hình 2-32 So sánh tách sóng hệ thống đồng GVHD : PGS.TS Vũ Đình Thành Trang 134 Luận Văn Tốt Nghiệp Cao Học Kết Quả Mô Phỏng Và Kết Luận Hình 2-33 So sánh tách sóng hệ thống bất đồng Việc nhận xét giải thích cho kết tương tự phần 10-2.1 10-2.2.2 Các Phương Pháp Phi Tuyến Hình 10-34 Kết mô SIC hệ thống đồng bất đồng GVHD : PGS.TS Vũ Đình Thành Trang 135 Luận Văn Tốt Nghiệp Cao Học Kết Quả Mô Phỏng Và Kết Luận Ta thấy đường BER hệ thống đồng nằm bên đường BER hệ thống bất đồng Khi số lượng người dùng tăng lên BER tăng lên nhiễu MAI tăng Qua kết phân tích ta thấy SIC không hiệu Hình 10-35 Kết mô DF hệ thống đồng bất đồng GVHD : PGS.TS Vũ Đình Thành Trang 136 Luận Văn Tốt Nghiệp Cao Học Kết Quả Mô Phỏng Và Kết Luận Hình 10-36 Kết mô MMSE-DF hệ thống đồng bất đồng Hình 10-37 Kết mô Conv-PIC hệ thống đồng bất đồng Ta thấy phương pháp Conv-PIC hiệu có tầng tách sóng thông thường vốn không tốt GVHD : PGS.TS Vũ Đình Thành Trang 137 Luận Văn Tốt Nghiệp Cao Học Kết Quả Mô Phỏng Và Kết Luận Hình 10-38 Kết mô PIC-Dec hệ thống đồng bất đồng Như nhận xét phần trước, tách sóng cho kết tốt Hình 10-39 So sánh kết mô phi tuyến hệ thống đồng Hình 10-40 So sánh phương pháp phi tuyến hệ thống bất đồng GVHD : PGS.TS Vũ Đình Thành Trang 138 Luận Văn Tốt Nghiệp Cao Học Kết Quả Mô Phỏng Và Kết Luận Hình 10-41 So sánh phương pháp Giải Tương Quan DF Hình 10-42 So sánh phương pháp MMSE MMSE-DF Hai so sánh hình 10-42 10-43 cho thấy phương pháp DF tốt Giải Tương Quan MMSE-DF tốt MMSE Điều hoàn toàn GVHD : PGS.TS Vũ Đình Thành Trang 139 Luận Văn Tốt Nghiệp Cao Học Kết Quả Mô Phỏng Và Kết Luận phù hợp với lý thuyết phương pháp DF không làm tăng mức nhiễu Tuy nhiên phương pháp DF cho độ trể lớn nhiều 10-3 Kết Luận Hệ thống thông tin di động DS-CDMA có hạn chế lớn chịu tác động nhiễu đa truy cập MAI Nhiễu MAI làm giảm chất lượng dung lượng hệ thống Luận văn trình bày phương pháp tách sóng nhằm triệt nhiễu MAI để tăng chất lượng dung lượng hệ thống Có nhiều phương pháp khác trình bày luận văn Kết mô cho thấy tất phương pháp cải tiến chất lượng dung lượng hệ thống DS-CDMA thông thường Các phương pháp khác có đặc điểm khác Phương pháp tách sóng tối ưu tỏ hiệu cho BER nhỏ nhiên có nhược điểm lớn phức tạp Các phương pháp tách sóng cận tối ưu chia thành nhóm chính: Phương pháp tách sóng tuyến tính không tuyến tính (phi tuyến) Các phương pháp tách sóng tuyến tính : Giải tương quan, MMSE MMSE thích nghi thực phép biến đổi tuyến tính thông tin định ngõ băng lọc phối hợp thành thông tin định khác để triệt nhiễu MAI Bộ tách sóng giải tương quan thực việc nhân ngõ lọc phối hợp với ma trận nghịch đảo R (R-1) Phương pháp triệt hoàn toàn nhiễu MAI tăng mức nhiễu Phương pháp không cần phải tiên đoán biên độ tín hiệu thu nên có khả chống tượng gần xa tốt Phương pháp MMSE thực nhân ngõ lọc phối hợp với ma trận nghịch đảo [R + σ2/A2] Phương pháp cho BER tốt phương pháp giải tương quan phải tiên đoán biên độ tín hiệu thu Các phương pháp tuyến tính gặp phải vấn đề khó khăn tính ma trận nghịch đảo Nhóm phương pháp tách sóng không tuyến tính bao gồm SIC, PIC, DF Ý tưởng chung phương pháp cố gắng tiên đoán tái tạo lại nhiễu MAI sau trừ phần nhiễu MAI khỏi tín hiệu thu Chính mà phương pháp gọi phương pháp tách sóng triệt nhiễu trừ SIC thực việc tách sóng, tiên đoán MAI trừ MAI cách cho bít Ngược lại, PIC tách sóng, tiên đoán MAI trừ MAI đồng loạt cho tất bít PIC tỏ hiệu SIC hệ thống có điều khiển công suất Tuy mô để kiểm chứng, suy đoán SIC tốt PIC hệ thống điều khiển công suất môi trường truyền sóng có fading Ngoài ra, SIC có GVHD : PGS.TS Vũ Đình Thành Trang 140 Luận Văn Tốt Nghiệp Cao Học Kết Quả Mô Phỏng Và Kết Luận thời gian trễ lớn Conv-PIC kết hợp phương pháp tuyến tính phi tuyến cho thấy hiệu DF kết hợp biến đổi tuyến tính phương pháp SIC DF có ưu điểm không làm tăng mức nhiễu Các phương pháp tách sóng phi tuyến phụ thuộc lớn vào độ xác trình tiên đoán biên độ tín hiệu thu Các phương pháp trình bày luận văn cải thiện chất lượng dung lượng hệ thống Tuy nhiên, qua kết phân tích ta thấy phương pháp Dec-PIC tỏ hiệu Hình 10-43 Hình 10-43 hình 10-44 cho thấy so sánh phương pháp giải tương quan (Dec), Conv-PIC Dec-PIC Phương pháp Dec-PIC phương pháp kết hợp hai phương pháp lại nên có đường BER thấp Vì phương pháp giải tương quan có khả chống lại tượng gần xa tốt nên phương pháp Dec-PIC Như đặc tính giúp giảm bớt tầm quan trọng chức điều khiển công suất hệ thống DSCDMA GVHD : PGS.TS Vũ Đình Thành Trang 141 Luận Văn Tốt Nghiệp Cao Học Kết Quả Mô Phỏng Và Kết Luận Hình 10-44 Phương pháp tách sóng Dec-PIC mở rộng thêm thành nhiều tầng Các hình 10-45 10-46 cho thấy đường BER tách sóng Dec-PIC mở rộng tầng tầng Chúng có cải tiến BER không đáng kể, điều chứng tỏ tách sóng Dec-PIC tách sóng song song tối ưu Hình 10-45 GVHD : PGS.TS Vũ Đình Thành Trang 142 Luận Văn Tốt Nghiệp Cao Học Kết Quả Mô Phỏng Và Kết Luận Hình 10-46 Ngoài phương pháp Dec-PIC thừa hưởng đặt tính chống tượng gần xa phương pháp Dec Tóm lại, phân tích kết mô trình bày đề tài hoàn toàn giải vấn đề trọng tâm đề tài là: Dùng tách sóng đa truy cập cải thiện chất lượng, dung lượng hệ thống thông tin di động DS-CDMA giảm bớt tầm quan trọng chức điều khiển công suất 10-4 Hướng Phát Triển Của Đề Tài Đề tài đặt tảng vững cho hướng nghiên cứu sâu rộng sau Tách sóng đa truy cập không dừng lại hệ thống thông tin di động mà mở rộng hệ thống thông tin khác có dùng kỹ thuật đa truy cập phân chia theo mã CDMA hệ thống thông tin vệ tinh, hệ thống vi ba, mạng máy tính vô tuyến (Wireless LAN) Triển khai phương pháp tách sóng đa truy cập chip DSP FPGA để khảo sát tính đáp ứng thời gian thực chúng nghiên cứu thiết thực trước mắt nhằm tìm phương pháp tối ưu cho việc triển khai tách sóng đa truy cập vào hệ thống thực tế Đề tài dừng lại với kênh truyền đơn đường có nhiễu AWGN Mô phương pháp tách sóng kênh truyền đa đường (fading) toán thực tế GVHD : PGS.TS Vũ Đình Thành Trang 143 Luận Văn Tốt Nghiệp Cao Học Kết Quả Mô Phỏng Và Kết Luận Tìm cách cải tiến phương pháp tách sóng đa truy cập cho hiệu hơn, ứng dụng Fuzzy Logic Neural Network vào giải toán tách sóng đa truy cập hướng nghiên cứu thú vị hứa hẹn kết bất ngờ, cải tiến nhiều chất lượng dung lượng hệ thống Tách sóng đa truy cập trở thành trào lưu nghiên cứu giới năm gần đây, từ hệ thống thông tin di động DS-CDMA đời Một số trường đại học giới đưa vấn đề thành môn học cấp bậc sau đại học Vào năm 2001, công ty ASCOM, Thụy Điển, bắt đầu trình tìm kiếm đối tác sản xuất BTS (Base Transceiver Station) để tích hợp kỹ thuật tách sóng đa truy cập vào (www.art-solution.ch) GVHD : PGS.TS Vũ Đình Thành Trang 144 Luận Văn Tốt Nghiệp Cao Học Tài Liệu Tham Khảo TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] S Verdu, “Multiuser Detection“, Cambridge Univ Press, 1998 [2] John G Proakis, ”Digital Communications”, Third Edition, 1995 [3] R L Peterson – R E Ziemer – D.E Borth ,” Introduction to SpreadSpectrum Communications”, 1995 [4] Bernard Skalar,” Digital Communications”, University of California, Los Angeles [5] Hallen Alexandra Duel, H Jack, Z Zoran, “Multiuser Detection for CDMA Systems”, IEEE Personal Communication, Volume 2, Issue: 2, April 1995 [6] Dariush Divsalar, Marvin K Simon and Dan Raphaeli, ” Improved Parallel Interference Cancellation for CDMA”, IEEE Transactions on Communications, Vol 46, no 2, February 1998 [7] Poor, H.V.; Verdu, S., “Probability of error in MMSE multiuser detection”, IEEE Transactions on Information Theory, Volume 43, Issue: , May 1997 [8] Gang Xu,” Implementation Issues of Multiuser Detection in CDMA Communication Systems”, Thesis: Master of Science Electrical and Computer Engineering Rice University, Houston, Texas (May 1999) [9] Anders Host-Madsen and Kyung-Sean Cho, ” MMSE/PIC Multiuser Detection for CDMA Systems with Inter- and Intra-Cell Interference”, IEEE Transactions on Information Theory, Volume: 47, No.2 , February 1999 [10] Guoqiang Xue, Jianfeng Weng, Student Member, IEEE, Tho Le-Ngoc, IEEE, Fellow, IEEE, and Sofieøne Tahar, Member, IEEE, “Adaptive Multistage Parallel Interference Cancellation for CDMA”, IEEE Transactions on Information Theory, Volume 17, No 10 , October 1999 [11] Holtzman, J.M., “DS/CDMA successive interference cancellation”, IEEE Third International Symposium on Spread Spectrum Techniques and Applications, 1994 IEEE ISSSTA '94., 1994 GVHD : PGS.TS Vũ Đình Thành Trang 145 ... (CDMA) 1-2 Hệ Thống Thông Tin Di Động DS- CDMA Thông Thường Và Các Vấn Đề Hạn Chế Của Nó 1-3 1 Cải Tiến Hệ Thống Thông Tin Di Động DS- CDMA Thông Thường Bằng Kỹ Thuật Tách Sóng Đa Truy Cập 1-4 Các... Tách Sóng Đa Truy Cập Trong Hệ Thống Trong Hệ Thống Thông Tin Di Động DS- CDMA Luận Văn Tốt Nghiệp Cao Học Mục Lục MỤC LỤC Trang Chương GIỚI THIỆU 1-1 Kỹ Thuật Đa Truy Cập Phân Chia Theo Mã (CDMA) ... pháp đa truy cập khác FDMA, TDMA (Time Division Multiple Access) Nó chọn làm phương pháp đa truy cập hệ thống thông tin di động hệ thứ bắc Mỹ, chuẩn IS-95, vào tháng năm 1992 hệ thông tin di động