Xây dựng phương pháp cân bằng kênh và lọc nhiễu cho hệ thống thông tin di động LTE r

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ======================== TRẦN VĂN TUẤN Đề tài: XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP CÂN BẰNG KÊNH VÀ LỌC NHIỄU CHO HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG LTE-R LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT VIỄN THÔNG Hà Nội, – 2018 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ======================== TRẦN VĂN TUẤN Đề tài: XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP CÂN BẰNG KÊNH VÀ LỌC NHIỄU CHO HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG LTE-R LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT VIỄN THÔNG GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN VĂN ĐỨC Hà Nội, – 2018 LỜI NĨI ĐẦU Trong suốt q trình học tập nghiên cứu mái trường Đại học Bách Khoa Hà Nội với quãng thời gian nghiên cứu với bạn sinh viên Phịng nghiên cứu Thơng tin di động, đến em nhận nhiều quan tâm giúp đỡ thầy, cô bạn bè Với vốn kiến thức tiếp thu khơng tảng cho q trình nghiên cứu khóa luận mà hành trang quý báu để em ứng dụng công việc Dự kiến đến năm 2020, Việt Nam bắt đầu đưa vào sử dụng tuyến đường sắt cao Do đặc thù di chuyển với tốc độ cao, vấn đề thông tin liên lạc trở thành thách thức lớn hệ thống Dưới định hướng PGS.TS Nguyễn Văn Đức, em định lựa chọn đề tài: “Xây dựng phương pháp cân kênh lọc nhiễu cho hệ thống thông tin di động LTE-R” cho luận văn tốt nghiệp Luận văn tập trung khắc phục ảnh hưởng hiệu ứng Doppler đến chất lượng hệ thống thu phát tín hiệu nhằm đảm bảo thông tin liên lạc dù tàu di chuyển với tốc độ cao Mặc dù có nhiều cố gắng để thực đề tài luận văn cách hoàn chỉnh nhất, song kiến thức, kinh nghiệm kỹ nghiên cứu cịn hạn chế nên khơng tránh khỏi thiếu sót định mà thân chưa nhận thấy Em mong nhận góp ý quý báu thầy, cô để luận văn hoàn chỉnh Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 03 tháng 05 năm 2018 i TÓM TẮT LUẬN VĂN Kênh truyền đa đường biến đổi theo thời gian gây nên nhiễu liên kênh hệ thống ghép kênh phân chia theo tần số trực giao làm giảm hiệu suất hệ thống, đặc biệt nghiêm trọng với hệ thống tàu cao tốc tàu ln di chuyển với tốc độ cao Trong luận văn tập chung vào phương pháp ước lượng giá trị kênh truyền phía bên thu, việc mang tính chất quan trọng việc khơi phục tín hiệu tốt hay xấu Ở phương pháp ước lượng truyền thống, kênh truyền không biến đổi biến đổi chậm khoảng thời gian đó, nên việc ước lượng kênh đơn giản dựa mẫu tín hiệu dẫn đường chèn phía bên phát Tuy nhiên, kênh truyền biến đổi nhanh theo thời gian, ta cần phải thay đổi cấu trúc chèn mẫu tín hiệu dẫn đường với phương pháp nội suy đem lại kết tốt Sau ước lượng kênh, ta phải cân kênh để loại bỏ nhiễu ICI Do tín hiệu ảnh hưởng tượng đa đường nên cân kênh phức tạp, việc đề xuất phương pháp làm giảm độ phức tạp thuật tốn cân kênh trình bày chi tiết Kết cho thấy phương pháp ước lượng kênh dựa cấu trúc chèn tín hiệu dẫn đường với phương pháp cân kênh đem lại kết vượt trội so với phương pháp thông thường Abstract – In Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM), mobile communication systems time-varying channels cause an Inter Carrier Interference (ICI) and degrade the performance due to the frequency orthogonality loss, especially in High Speed Railways (HSRs) systems because train always move with high speed In this thesis, we will focus on the method of estimating the channel value on the receiving side, this will be important in restoring good or bad signals In traditional estimation methods, because the channel is unmodified or slow to change over time, channel estimation is fairly straightforward based on the transmitter side insertion pattern However, When the channel changes very fast over time, we need to change the insertion pattern of the new navigation signal together with the interpolation ii method to produce better results After channel estimation, the channel must be balanced to eliminate ICI noise Because the signal is affected by multipath, the channel equalizer is very complex Therefore, the proposed method of reducing the complexity of the channel equalization algorithm is presented in detail The results show that the channel estimation method based on the new signal insertion structure along with the channel equalization method yields superior results compared to conventional methods iii LỜI CAM ĐOAN Trong trình thực luận văn em hướng dẫn tận tình PGS.TS Nguyễn Văn Đức, luận văn kết nghiên cứu thân em thực Em xin cam đoan kết nghiên cứu luận văn số liệu tính tốn hồn tồn rõ ràng, trung thực chưa công bố tài liệu khác Các tài liệu nghiên cứu trước dùng để phân tích đánh giá trích dẫn cụ thể rõ ràng Hà Nội, ngày 03 tháng 05 năm 2018 Học viên Trần Văn Tuấn iv MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU i TÓM TẮT LUẬN VĂN ii LỜI CAM ĐOAN iv MỤC LỤC iv DANH SÁCH CÁC HÌNH VẼ vi DANH SÁCH CÁC BẢNG BIỂU viii DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT ix PHẦN MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN KỸ THUẬT OFDM VÀ HỆ THỐNG LTE-R……2 1.1 Tổng quan kỹ thuật OFDM 1.1.1 Ưu, nhược điểm hệ thống OFDM .2 1.1.1.1 Ưu điểm 1.1.1.2 Nhược điểm 1.1.2 Phương pháp điều chế đơn sóng mang đa sóng mang 1.1.2.1 Phương pháp điều chế đơn sóng mang 1.1.2.2 Phương pháp điều chế đa sóng mang 1.1.3 Nguyên lý kỹ thuật OFDM 1.1.3.1 Tính trực giao (Orthogonality) 1.1.3.2 Điều chế giải điều chế kỹ thuật OFDM .6 1.1.3.3 Khoảng bảo vệ kỹ thuật OFDM .9 1.2 Tổng quan hệ thống LTE-R 10 1.2.1 Giới thiệu chuẩn LTE 10 1.2.2 Giới thiệu công nghệ LTE-R 11 1.2.2.1 Đặc tính cơng nghệ 11 1.2.2.2 Thách thức ước lượng kênh truyền nhiễu ICI hệ thống HSRs 13 a, Ước lượng kênh truyền 13 b, Nhiễu ICI .13 KẾT LUẬN CHƯƠNG 14 CHƯƠNG KÊNH FADING NHANH THỜI GIAN TRONG HỆ THỐNG LTE-R…………………………………………………………………………… 15 2.1 Cơ sở lý thuyết kênh vô tuyến 15 2.1.1 Phân loại kênh truyền 15 2.1.1.1 Fading gây trải trễ kênh đa đường 15 2.1.1.2 Fading gây hiệu ứng Doppler .16 2.1.2 Hiện tượng đa đường .16 2.1.3 Hiệu ứng Doppler 18 2.1.4 Bề rộng ổn định kênh 19 2.1.4.1 Bề rộng ổn định mặt tần số kênh 19 2.1.4.2 Bề rộng ổn định mặt thời gian kênh .19 2.2 Mơ hình kênh hệ thống LTE-R .19 2.2.1 Kịch D2a mơ hình kênh WINNER II 20 2.2.2 Mô kênh biến thiên nhanh theo thời gian sử dụng phương pháp Monte Carlo .22 KẾT LUẬN CHƯƠNG 24 CHƯƠNG CÁC PHƯƠNG PHÁP ƯỚC LƯỢNG KÊNH, CÂN BẰNG KÊNH VÀ LỌC NHIỄU .25 3.1 Phương pháp ước lượng kênh .25 3.1.1 Phương pháp ước lượng kênh dùng tín hiệu dẫn đường 25 3.1.1.1 Ước lượng kênh dựa xếp tín hiệu dẫn đường theo dạng khối 26 3.1.1.2 Ước lượng kênh dựa xếp tín hiệu dẫn đường theo dạng lược 27 3.1.2 Các phương pháp ước lượng kênh dùng hệ thống OFDM 28 3.1.2.1 Giải thuật ước lượng kênh Least Square 28 3.1.2.2 Các hàm nội suy kênh truyền miền tần số 29 3.1.1.1 Nội suy tuyến tính 30 3.1.1.2 Nội suy bậc 31 3.1.1.3 Nội suy Spline 31 3.1.2.3 Các hàm nội suy kênh truyền miền thời gian 32 a, Hàm tuyến tính 32 b, Nội suy Cubic Hermite 34 c, Nội suy Cubic Spline .36 3.2 Phương pháp cân kênh lọc nhiễu 37 3.2.1 Phương pháp tự triệt tiêu nhiễu .37 3.2.2 Phương pháp cân kênh sử dụng ma trận kênh miền tần số 39 3.2.3 Phương pháp cân kênh sử dụng ma trận kênh 40 KẾT LUẬN CHƯƠNG 42 CHƯƠNG KẾT QUẢ MƠ PHỎNG……………………………………………43 4.1 Thơng số mô 43 4.2 So sánh giá trị MSE phương pháp miền thời gian 43 4.3 So sánh giá trị SER phương pháp miền thời gian .44 KẾT LUẬN CHƯƠNG 46 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ……………………………………………….… 47 TÀI LIỆU THAM KHẢO 48 PHỤ LỤC 50 Bit Ánh xạ QAM Ánh xạ triệt tiêu nhiễu ICI Điều chế OFDM Kênh suy hao đa đường Lệch tần số Bit Ánh xạ ngược QAM Ánh xạ ngược triệt tiêu nhiễu ICI Nhiễu trắng Giải điều chế OFDM Hình Sơ đồ hệ thống sử dụng phương pháp tự triệt tiêu nhiễu Sơ đồ trên, dòng bit đưa vào khối điều chế sử dụng chòm QAM (Quadrature Amplitude Modulation) Tại đầu khối này, ký tự đưa vào khối ánh xạ triệt tiêu nhiễu ICI, nơi thực thuật toán ánh xạ khác Do nhận thấy có sóng mang lân cận có ảnh hưởng đáng kể đến nhau, tác giả Zhao đưa mơ hình ánh xạ tín hiệu băng sở, hai sóng mang liền kề mang ký tự, với trọng số khác Cụ thể là, cặp liệu (ai , ai ) điều chế lên cặp sóng mang cạnh nhau, có số 2i 2i  1, với i 0, , N  1 Hình 3.9 mơ tả thuật tốn cách trực quan Hình Mơ tả trực quan phép ánh xạ [12] Với phép ánh xạ vậy, cấu trúc ký tự OFDM trình bày Hình 3.10, với N số sóng mang phụ (hay số điểm biến đổi Fourier) 38 Hình 10 Cấu trúc ký tự OFDM Cấu trúc ký tự OFDM cho thấy rằng: ký tự OFDM lúc mang số sóng mang có ích nửa so với ban đầu Điều dẫn đến hiệu sử dụng phổ thấp Tuy nhiên, hệ số ICI thu máy thu nhỏ so với hệ thống thông thường [13] Để tổng hợp, phương pháp có ưu nhược điểm sau: Ưu điểm:  Đơn giản, dễ thực máy phát máy thu  Có khả bù lệch tần số gây vấn đề chênh lệnh tần số dao động nội Nhược điểm:  Quá đơn giản, chống lại ảnh hưởng kênh vô tuyến biến thiên nhanh  Hiệu sử dụng phổ bị giảm nửa so với hệ thống không sử dụng phương pháp tự triệt tiêu nhiêu 3.2.2 Phương pháp cân kênh sử dụng ma trận kênh miền tần số Tại khâu ước lượng kênh truyền, máy thu lúc nhận đáp ứng xung kênh, thông qua phiên trễ tín hiệu dẫn đường Cấu trúc tín hiệu dẫn đường ưu việt, phù hợp với kênh có khoảng thời gian ổn định dộ dài ký tự OFDM t s  N , với B băng thông hệ thống [9] Giả xử, xét khoảng thời gian B độ dài ký tự OFDM, ma trận chưa đáp ứng xung kênh truyền là:  h0,0  h 1,l h    hL 1,0 h0,1 h1,1 h0, N 1      hL 1, N 1  (3.31) Trong phương trình (3.31), hl , n đáp ứng xung kênh truyền tuyến truyền dẫn thứ l sóng mang thứ n L số tuyến truyền dẫn kênh truyền Đây ma trận kênh truyền ước lượng miền thời gian: dòng ứng với đáp ứng xung 39 tuyến truyền dẫn Từ ma trận h , ma trận kênh tương ứng miền tần số [14] tính tốn theo cơng thức (3.32):  a0,0  a 1,0 H    aN 1,0 a0,1 a1,1 a0, N 1      aN 1, N 1  (3.32) Trong am,k  H 0( mk )  H1( mk ) e j k / N   H L( m1k ) e j 2 k ( L 1)/ N ,  (m, k )  N  1, Với H l( m  k )  N N 1 h n 0 l ,n (3.33) e  j n ( m  k )/ N Giả sử tín hiệu phát miền tần số biểu thị dạng vector x Lúc này, tín hiệu thu biến đổi miền tần số là: y  Hx  w (3.34) Trong đó, y w vector tín hiệu nhận nhiễu Tại máy thu, để khôi phục tín hiệu phát, ma trận H phải nghịch đảo công thức sau: xest  H1 y (3.35) Trong công thức này, ảnh hưởng vector nhiễu bỏ qua xest vector tín hiệu khơi phục máy thu Phương pháp có điểm ý sau: Ưu điểm:  Cấu trúc máy thu đơn giản, dễ thiết kế  Hiệu tốt trường hợp ước lượng kênh truyền hiệu Nhược điểm:  Độ phức tạp tính tốn cao phép nghịch đảo ma trận  Khơng thể nghịch đảo ma trận kích cỡ lớn ước lượng kênh không tốt 3.2.3 Phương pháp cân kênh sử dụng ma trận kênh Từ nhược điểm phương pháp cân kênh sử dụng ma trận kênh đầy đủ, [14] phát minh phương pháp, cần sử dụng ma trận để thực việc khơi phục tín hiệu Điều làm giảm độ phức tạp phương pháp truyền thống, phải đánh đổi mặt hiệu Cụ thể, với ma trận kênh trình bày công thức (3.31), tác gải Joen cộng rút gọn thành: 40  a0,0    aq / 2,0  H        a0, q / aq / 2,q /       aq / 2,q /    aN 1, N 1  aN 1, N 1 q / (3.36) Với q số hệ số ICI có giá trị vượt trội [14] Do phép nghịch đảo ma trận H có độ phức tạp lớn N lớn, ma trận H tạo thành: A0 0 H      0      A N 1 q  A1 (3.37) Trong  ,i   a i  q 1,i Ai        ,i  q  q 1 q 1,i  1  q 1,i  q       q ,i  q 1      q 1,i  q 1   (3.38) Với i  1, , N  Lại biểu diễn quan hệ y  Hx  w  (3.39) Với x   x0 x1 .xN 1 q  T xn   X n X n 1 X n  q  y   y0 y1 yN 1 q  T T yn  YnYn 1 Yn  q  T w    w 0 w1 w N 1 q  T w n  WnWn 1 Wn  q  T Do 41 x  H1 y (3.40) Phép nghịch đảo ma trận H'' thực hiện:  A 01  1 H           A N11 q  1 A (3.41) Để khôi phục ký tự thứ n , phương trình sau áp dụng: xn  An1 yn ,0  n  N 1  q (3.42) Sau thực phép nghịch đảo, ký tự thứ n phần tử vector xn Với  n  N   q, ký tự từ đến N   q khôi phục Để khôi phục đầy đủ N ký tự, ta lấy thêm q ký tự cuối vector y n Ưu điểm:  Thuật toán đơn giản dễ thực  Độ phức tạp thấp  Tránh lỗi ma trận nghịch đảo Nhược điểm:  Hiệu thấp phép xấp xỉ ma trận KẾT LUẬN CHƯƠNG Trong chương này, cấu trúc tín hiệu dẫn đường trình bày, với mục đích ước lượng đáp ứng xung tất tuyến truyền dẫn Sau ước lượng giá trị đáp ứng xung vị trí trễ tương ứng, kỹ thuật nội suy sử dụng để phục phụ việc thu thập tồn thơng tin kênh truyền khoảng thời gian truyền Trong chương đề cập đến thuật toán cân kênh đề xuất Bộ cân kênh đề xuất phát triển sở phương pháp cũ, điều tạo tiền đề hứa hẹn có hiệu tốt có độ phức tạp thấp 42 CHƯƠNG KẾT QUẢ MƠ PHỎNG Trong chương này, kết mơ trình bày Các phương pháp sử dụng để so sánh là: phương pháp tự triệt tiêu nhiễu (gọi tắt Zhao01) [13] phương pháp sử dụng ma trận kênh miền thời gian lỗi bình phương tối thiểu MSE lỗi kỹ tự SER với tỷ lệ SNR khác 4.1 Thông số mô Thông số mô hệ thống đưa Bảng 4.1: Bảng Thông số mô hệ thống Thông số Giá trị Băng thông (MHz) 10 Số sóng mang phụ 1024 Mơ hình kênh Winner II D2a Tốc độ(km/h) 300 , 500 Số mẫu khoảng bảo vệ Số ký tự mơ 100 Chịm điều chế QAM 16 Trong kịch LTE-R, tốc độ tàu lên đến 500 km/h Với tần số hoạt động hệ thống (0.7, 0.8 2.6 GHz), tần số Doppler lớn đạt 1204 Hz, tương ứng với số trải trễ Doppler 0.12 (hay tần số Doppler chuẩn hóa) 4.2 So sánh giá trị MSE phương pháp miền thời gian 43 Hình So sánh tỷ lệ MSE phương pháp khác miền thời gian Từ hình vẽ ta thấy giá trị MSE hai phương pháp đề xuất miền thời gian có tỷ lệ lỗi thấp hẳn so với phương pháp cịn lại, lý chương trình sử dụng cấu trúc chèn tín hiệu mới, hạn chế đến biến thiên nhanh mặt thời gian kênh truyền, mặt khác dùng hàm nội suy bậc nên đem lại kết tốt phương pháp nội suy tuyến tính 4.3 So sánh giá trị SER phương pháp miền thời gian Hình 4.2 trình bày kết mơ hệ thống với phương pháp lọc nhiễu khác nhau: 44 Hình So sánh giá trị lỗi ký tự SER phương pháp tần số Doppler f Dmax  1204 Hz Có thể thấy kết quả, phương pháp Zhao01 đạt kết Điều dễ hiểu phương pháp đơn giản có hiệu khơng ổn định với hệ thống có giá trị chênh lệch tần số khác Phương pháp Linear có hiệu tốt hơn, nhiên nhiều so với hai phương pháp cịn lại là: phương pháp Cubic Hermite phương pháp Cubic Spline Kết so sánh cho thấy giá trị lỗi SER hai phương pháp đề xuất thấp hẳn so với phương pháp khác việc ước lượng kênh xác Mặt khác, hai phương pháp đề xuất sử dụng phương pháp cân kênh nên chất lượng tín hiệu khơi phục tốt hẳn phương pháp không sử dụng cân kênh Phương pháp Cubic Spline đạt kết tốt tỷ số lỗi ký tự Điều có phương pháp sử dụng tồn thơng tin kênh truyền để phục vụ cân kênh Kết quan sát tần số Doppler 1204Hz Có thể thấy hiệu phương pháp Cubic Spline tốt nhất, theo sau phương pháp Cubic Hermite 45 Bảng Bảng so sánh chạy chương trình hai phương pháp đề xuất Tên phương pháp Thời gian chạy Nội suy Cubic Hermite miền 16.675s thời gian Nội suy Cubic Spline miền thời 18.397s gian Điểm chung hai phương pháp Cubic Hermite Cubic Spline:  Lý thứ hai phương pháp nội suy sử dụng cấu trúc mẫu tín hiệu dẫn đường chèn miền thời gian nên tỷ lệ mẫu tín hiệu dẫn đường tỷ lệ mẫu tín hiệu mang thơng tin thấp, việc ước lượng nhanh  Lý thứ hai xây dựng phương trình bậc cần tính đến đạo hàm bậc nên thời gian tính tốn rút ngắn đáng kể Bảng 4.2 cho thấy thời gian chạy hai phương pháp xấp xỉ Nhưng phương pháp Cubic Hermite có thời gian tính tốn nhanh phương pháp Cubic Spline, điều cho thấy độ phức tạp tính tốn phương pháp giải nhanh phương pháp Cubic Spline KẾT LUẬN CHƯƠNG Trong chương trình bày kết mơ đánh giá phương pháp cân kênh lọc nhiễu Kết bao gồm: so sánh giá trị MSE SER phương pháp miền thời gian tần số Doppler f D max  1204 Hz Kết mô cho thấy hai phương pháp đề xuất (phương pháp Cubic Hermite Cubic Spline) có tỷ lệ lỗi thấp hẳn phương pháp cũ có hiệu cao hơn, độ phức tạp thuật toán thấp Như phần chứng minh giải tốn đặt cho truyền thơng tàu tốc độ cao 46 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Trong luận văn, em nêu vấn đề kênh truyền biến đổi nhanh theo thời gian vấn đề chủ yếu gây khó khăn việc ước lượng kênh lọc nhiễu ICI Để lọc nhiễu ICI em tập trung trình bày phương pháp ước lượng kênh lọc nhiễu cho hệ thống LTE-R, đặc biệt đề xuất sử dụng phương pháp ước lượng kênh miền thời gian sử dụng hai phương pháp nội suy Cubic Hermite Cubic Spline, hai phương pháp dùng cấu trúc mẫu tín hiệu dẫn đường chèn miền thời gian đem lại kết nội suy kênh mẫu tín hiệu mang thơng tin vượt trội so với phương pháp nội suy miền thời gian Với hai phương pháp mà em đề xuất, điểm mấu chốt nâng cao giá trị ước lượng so với phương pháp nội suy tuyến tính Tuy nhiên, kênh truyền biến đổi nhanh giá trị thay đổi đáp ứng xung chu kỳ tín hiệu OFDM khơng cịn tuyến tính nên phương pháp nội suy tuyến tính đem lại kết nội suy có tỷ lệ lỗi bình phương tối thiểu cao Ngồi ra, có giải pháp đơn giản dùng nhiều mẫu tín hiệu dẫn đường làm giảm tốc độ truyền liệu Do hướng nghiên cứu em giảm độ phức tạp cân kênh Đồng thời hệ thống sử dụng nhiều ăng ten thu phát nghiên cứu để thử nghiệm thuật toán Một hướng nghiên cứu khác nâng cao hiệu khâu ước lượng kênh để giảm độ phức tạp cân kênh nâng cao chất lượng hệ thống Với hướng dẫn tận tình thầy PGS.TS Nguyễn Văn Đức bạn sinh viên Phịng nghiên cứu Thơng tin di động, nỗ lực thân, em hoàn thành luận văn tốt nghiệp với kết nêu Chắc chắn luận văn cịn nhiều thiếu sót, em mong thầy xem xét đóng góp ý kiến để em hồn thiện luận văn hơn, đồng thời em mong nhận tư vấn quý báu thầy cô chặng đường nghiên cứu ứng dụng công việc sau em Một lần nữa, em xin trân trọng cảm ơn thầy cô! 47 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Văn Đức, (2006), Lý thuyết ứng dụng kỹ thuật OFDM, NXB Khoa học Kỹ thuật [2] Yong Soo Cho, Jaekwon Kim, Won Young Yang, Chung G Kang, (2010), “MIMOOFDM Wireless Communications with MATLAB”, Wiley [3] JINGXIAN WU1, (Senior Member, IEEE), AND PINGZHI FAN2, (Fellow, IEEE), (date of publication January 13, 2016), “A Survey on High Mobility Wireless Communications: Challenges, Opportunities and Solutions” [4] W G Jeon, K H Chang and Y S Cho, (1999), An equalization technique for orthogonal frequency-division multiplexing systems in time-variant multipath channels, IEEE Transactions on Communications 47, 1, 27-32 [5] Coleri, S., Ergen, M., Puri, A., and Bahai, A (2002), Channel estimation techniques based on Pilot arrangement in OFDM systems, IEEE Trans on Broadcasting 48(3), 223-229 [6] Banerjee, S.; Sharif, H & others, (2016), A Survey of Wireless Communication Technologies & Their Performance for High Speed Railways, Journal of Transportation Technologies 6(01), 15 [7] G Matz and F Hlawatsch, (2011), Fundamentals of Time-Varying Communication Channels, Vienna University of Technology [8] Fritsch, F N & Carlson, R E (1980), Monotone piecewise cubic interpolation, SIAM Journal on Numerical Analysis 17(2), 238-246 [9] Jin-Kyu Choi, Van Duc Nguyen, Hai Nam Nguyen, Van Vinh Duong, Tien Hoa Nguyen, Hanbyeog Cho, Hyun-Kyun Choi, Seong-Gyoon Park, (2018), “A timedomain estimation method of rapidly time-varying channels for OFDM-based LTER systems”, Digital Communications and Networks [10] Ryu, H.-G.; Li, Y & Park, J.-S (2005), An improved ICI reduction method in OFDM communication system, IEEE Transactions on Broadcasting 51(3), 395-400 [11] Muralidhar, K & Li, K H (2009), A low-complexity Kalman approach for channel estimation in doubly-selective OFDM systems, IEEE Signal Processing Letters 16(7), 632-635 [12] Nguyễn Văn Đức, (2017), Lý thuyết ứng dụng kỹ thuật OFDM, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật [13] Yuping Zhao and S-G Haggman, (2001), Intercarrier interference selfcancellation scheme for OFDM mobile communication systems, IEEE Transactions on Communications, 49(7):1185-1191 [14] Won Gi Jeon, Kyung Hi Chang, and Yong Soo Cho, (1999), An equalization technique for orthogonal frequency-division multiplexing systems in time-variant multipath channels IEEE Transactions on Communications, 47(1) :27-32 PHỤ LỤC Code mô kênh truyền theo phương pháp Monte – Carlo: %======================================================== % Monte Carlo method for a time-variant channel modelling %======================================================== function [h,t_next] = MCM_channel_model(u, initial_time, number_of_summations, sample_duration, f_Dmax, channel_coefficients); t = initial_time; Channel_Length = length(channel_coefficients); h_vector = []; for k = 1:Channel_Length; % A random variable u_k = u(k,:); % Phase coefficients are created phi = 2*pi*u_k; % Doppler frequency after Monte Carlo method is created f_d = f_Dmax*sin(2*pi*u_k); % Calculate channel coefficient of each path h_tem = channel_coefficients(k)*1/(sqrt(number_of_summations))* sum(exp(1i*phi).*exp(1i*2*pi*f_d*t)); % h_vector contain coefficients of all paths at specified time h_vector = [h_vector, h_tem]; end; h = h_vector; % Update time to calcul CIR at next sample t_next = initial_time + sample_duration; ... GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ======================== TRẦN VĂN TUẤN Đề tài: XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP CÂN BẰNG KÊNH VÀ LỌC NHIỄU CHO HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG LTE- R LUẬN VĂN... đề tài: ? ?Xây dựng phương pháp cân kênh lọc nhiễu cho hệ thống thông tin di động LTE- R? ?? cho luận văn tốt nghiệp Luận văn tập trung khắc phục ảnh hưởng hiệu ứng Doppler đến chất lượng hệ thống thu... môi trường di động cao họ đối phó với thách thức hội từ truyền thông di động cao 1.2.2.2 Thách thức ước lượng kênh truyền nhiễu ICI hệ thống HSRs a, Ước lượng kênh truyền Trong hệ thống thông tin