Cải thiện chất lượng hệ thống CDMA bằng mô hình multicode multicarrier CDMA

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA X7W LÊ NGỌC ANH Đề tài: CẢI THIỆN CHẤT LƯỢNG HỆ THỐNG CDMA BẰNG MƠ HÌNH MULTICODE MULTICARRIER CDMA LUẬN VĂN THẠC SĨ Chuyên ngành : Kỹ thuật Vô tuyến – Điện tử Mã số ngành : 2.07.01 Khóa : 15 CBHD : PGS TS Phạm Hồng Liên TP Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2006 CÔNG TRÌNH ĐƯC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học: (Ghi rõ họ tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xeùt 1: (Ghi rõ họ tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét 2: (Ghi rõ họ tên, học hàm, học vị chữ ký) Luận văn thạc só bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày .tháng năm TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH CỘNG HÒA Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP - TỰ DO - HẠNH PHÚC Tp HCM, ngày tháng năm NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Phaùi: Ngày, tháng, năm sinh: Nơi sinh: Chuyên ngành: MSHV: I- TÊN ĐỀ TÀI: II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ (Ngày bắt đầu thực LV ghi Quyết định giao đề tài): IV- NGAØY HOAØN THÀNH NHIỆM VỤ: V- CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Ghi rõ học hàm, học vị, họ, tên): CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Học hàm, học vị, họ tên chữ ký) CN BỘ MÔN QL CHUYÊN NGÀNH Nội dung đề cương luận văn thạc só Hội đồng chuyên ngành thông qua Ngày tháng năm TRƯỞNG PHÒNG ĐT-SĐH TRƯỞNG KHOA QL NGÀNH LỜI CẢM ƠN Trước hết, xin gởi lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến cô Phạm Hồng Liên, chủ nhiệm môn Viễn thông trường Đại Học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh, người hết lòng bảo dẫn dắt đường khoa học Xin cảm ơn quý thầy cô khoa Điện-Điện tử, người tận tình dạy dỗ truyền đạt cho kiến thức với kinh nghiệm quý báu Xin cảm ơn bạn khóa, bạn giúp đỡ nhiều học tập Xin cảm ơn anh chị đồng nghiệp tạo điều kiện để hoàn thành tốt công việc hoàn tất khóa học Cuối cùng, xin gởi lòng biết ơn to lớn đến cha mẹ tôi, người làm tất để có ngày hôm nay! Lê Ngọc Anh LỜI MỞ ĐẦU T rong năm gần hệ thống thông tin vô tuyến phát triển cách nhanh chóng Bên cạnh đòi hỏi tốc độ ngày cao chúng cần phải có khả đáp ứng tốt cho nhiều loại dịch vụ khác video, ảnh tónh, liệu, thoại … Các loại dịch vụ khác có yêu cầu khác chất lượng dịch vụ (QoS) ví dụ dịch vụ video cần có tốc độ cao thời gian thực lại không cần tỉ lệ lỗi bit (gói) thấp, ngược lại dịch vụ liệu tónh có yêu cầu tỉ lệ lỗi bit (gói) thấp lại không yêu cầu đáp ứng thời gian thực Xuất phát từ yêu cầu khác đòi hỏi hệ thống thông tin vô tuyến chúng phải có khả cung cấp nhiều loại tốc độ khác tương ứng với tỉ lệ lỗi bit khác Trong số kỹ thuật đa truy nhập CDMA chứng tỏ thành công hệ thống thoại có kích thước lớn nhờ vào ưu điểm độ linh động cao, dễ dàng lập kế hoạch tần số, công suất truyền thấp, khó bị phát có mật độ công suất thấp … Tuy nhiên môi trường vô tuyến có nhiều người dùng nhiễu cộng (thường mô hình nhiễu Gaussian) hai số tượng thường gặp làm suy giảm chất lượng hệ thống CDMA xuyên nhiễu đa truy nhập (MAI) fading đa đường Để xem xét giải pháp hạn chế tác động hai tượng tìm giải pháp để hệ thống cung cấp nhiều loại tốc độ truyền dẫn khác luận văn chia thành chương bố cục sau: ™ Chương trình bày sơ lược phát triển hệ thống thông tin di động, bên cạnh chương cung cấp kiến thức kênh truyền vô tuyến ™ Chương trình bày hệ thống CDMA số giải pháp hạn chế tác động xuyên nhiễu đa truy nhập (MAI) thông qua kỹ thuật dò tìm đa user hệ thống DS-CDMA Để khắc phục ảnh hưởng fading đa đường hệ thống DS-CDMA sử dụng thu Rake v nhiên số đường phân tách trở nên nhiều (thường gặp truyền dẫn tốc độ cao) thu Rake với nhánh cho đường không khả thi ™ Chương trình bày hệ thống đa sóng mang (như OFDM, MCCDMA, MC-DS-CDMA), lời giải cho vấn đề fading đa đường Trong chương lý giải hệ thống đa sóng mang hạn chế tác động fading đa đường Đối với hệ thống có nhiều người dùng nhiễu đa truy nhập tránh khỏi bên cạnh kỹ thuật dò tìm đơn user kỹ thuật dò tìm đa user cho hệ thống đa sóng mang đề cập chương ™ Chương trình bày hệ thống Multicode, hai kỹ thuật Multicode (kỹ thuật truyền song song kỹ thuật truyền M-ary) vận dụng vào DSCDMA vận dụng vào MC-CDMA tạo cho hệ thống khả cung cấp nhiều tốc độ khác Bên cạnh để nâng cao chất lượng cho hệ thống kỹ thuật dò tìm đơn user kỹ thuật dò tìm đa user xem xét ™ Chương mô phỏng, nhận xét đánh giá hệ thống thông qua đường đồ thị BER Chương trình mô thực ngôn ngữ MATLAB 7.2 (R2006a) Các mô với so sánh kỹ thuật dò tìm đơn user đa user hệ thống DS-CDMA, MCCDMA, PMC-MC-CDMA MMC-MC-CDMA làm rõ chương Cuối kết luận hướng phát triển đề tài Do hạn chế điều kiện khách quan nên thiếu xót tránh khỏi luận văn mong nhận ý kiến đóng góp quý báu từ quý thầy cô từ bạn đọc thân mến vi CBHD: TS Phạm Hồng Liên MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU .v MUÏC LUÏC vii DANH MỤC HÌNH VẼ x DANH MỤC BẢNG BIỂU xv Chương 1: GIỚI THIỆU CHUNG .1 1.1 Toång quan 1.2 Các kỹ thuật đa truy nhaäp 1.2.1 Đa truy nhập phân chia theo tần số (FDMA) 1.2.2 Đa truy nhập phân chia theo thời gian (TDMA) .3 1.2.3 Đa truy nhập phân chia theo mã (CDMA) 1.3 Kênh truyền vô tuyến di động 1.3.1 Các đặc tính kênh truyền fading đa đường .5 1.3.2 Sự tác động đặc trưng tín hiệu lên lựa chọn mô hình kênh truyền .15 1.3.3 Phân loại kênh truyền fading đa đường 17 Chương 2: ĐA TRUY NHẬP PHÂN CHIA THEO Mà (CDMA) 19 2.1 Các khái niệm CDMA .19 2.2 Các kỹ thuật đa truy nhập phân chia theo mã túy 21 2.2.1 Kỹ thuật đa truy nhập trải phổ chuỗi trực tiếp (DS-CDMA) 21 2.2.2 Kỹ thuật đa truy nhập trải phổ nhảy tần (FH-CDMA) 23 2.2.3 Kỹ thuật đa truy nhập trải phổ nhảy thời gian (TH-CDMA) 24 2.3 Các mã trải rộng đặc tính chúng 25 2.3.1 Chuỗi mã giả nhiễu (Pseudo-Noise Sequence) 25 2.3.2 Chuỗi mã Gold 28 Mục lục vii HVTH: Lê Ngọc Anh CBHD: TS Phạm Hồng Liên 2.3.3 Chuỗi mã Kasami 29 2.3.4 Maõ Walsh-Hadamard 29 2.3.5 Mã trực giao hệ số trải rộng thay đổi (OVSF codes) 30 2.3.6 Giới hạn cho giá trị tương quan chéo cực đại tín hiệu 31 2.4 Các kỹ thuật dò tìm liệu cho hệ thống DS-CDMA 32 2.4.1 Kỹ thuật dò tìm liệu thông thường (Conventional Detector) 32 2.4.2 Các kỹ thuật dò tìm liệu đa user 34 Chương 3: CÁC HỆ THỐNG ĐA SÓNG MANG 42 3.1 Điều chế đa sóng mang (MCM) 42 3.2 OFDM 43 3.3 MC-CDMA 48 3.3.1 Cấu trúc tín hiệu 48 3.3.2 Các kỹ thuật dò tìm liệu .51 3.4 MC-DS-CDMA .58 3.4.1 Cấu trúc tín hiệu 58 3.4.2 Các kỹ thuật dò tìm liệu .59 Chương 4: CÁC HỆ THOÁNG MULTICODE CDMA, MULTICODE MULTICARRIER CDMA 61 4.1 Các hệ thoáng Multi-Code CDMA 61 4.1.1 Hệ thống Multi-code CDMA kiểu truyền song song 62 4.1.2 Hệ thống Multi-code CDMA kiểu truyền M-ary 65 4.1.3 Mô hình Multi-code CDMA tổng quát 66 4.2 Các hệ thoáng Multicode Multicarrier CDMA 68 4.2.1 Hệ thống PMC-MC-CDMA 69 4.2.2 Hệ thống MMC-MC-CDMA 75 Chương 5: MÔ PHỎNG 81 5.1 Muïc lục Mô hệ thống đa truy nhập phân chia theo mã .81 viii HVTH: Lê Ngọc Anh CBHD: TS Phạm Hồng Liên 5.1.1 Đặc tính tương quan chuỗi mã 81 5.1.2 Mô kênh truyền Rayleigh 83 5.1.3 Khảo sát BER DS-CDMA môi trường nhiễu Gaussian 84 5.1.4 Khảo sát BER hệ thống DS-CDMA môi trường nhiễu khác 90 5.2 Mô hệ thống MC-CDMA .91 5.2.1 Hệ thống MC-CDMA tuyến xuống đồng 91 5.2.2 Hệ thống MC-CDMA tuyến lên đồng .96 5.3 Mô hệ thống Multicode Multicarrier CDMA .99 5.3.1 Hệ thống PMC-MC-CDMA đồng 99 5.3.2 Hệ thống MMC-MC-CDMA đồng 108 5.3.3 So sánh hệ thống PMC-MC-CDMA MMC-MC-CDMA 110 5.4 Nhận xét chung .113 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 115 TÀI LIỆU THAM KHẢO 117 CAÙC CHỮ VIẾT TẮT 121 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG .124 Muïc lục ix HVTH: Lê Ngọc Anh CBHD: TS Phạm Hồng Liên DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1-1: Sự phát triển thông tin tế bào từ 1G lên 3G Hình 1-2: Phác họa yêu cầu tốc độ độ di động hệ thống thông tin di động tương lai Hình 1-3: Nguyên lý FDMA (với Nc = kênh con) .3 Hình 1-4: Nguyên lý TDMA (với khe thời gian) Hình 1-5: Nguyên lý CDMA (với mã trải rộng) Hình 1-6: Các tượng thường gặp kênh truyền vô tuyến .5 Hình 1-7: Ví dụ đáp ứng kênh truyền đa đường thay đổi theo thời gian xung heïp Hình 1-8: Phổ công suất trễ Hình 1-9: Mối quan hệ φH (Δf ) φh (τ ) 11 Hình 1-10: Mối quan hệ φH (Δt ) S H (λ ) 12 Hình 1-11: Các mối quan hệ hàm tương quan kênh truyền phổ công suất .13 Hình 1-12: Sự phân loại kênh truyền fading đa đường 17 Hình 2-1: Sự phân loại CDMA .20 Hình 2-2: Sơ đồ khối phát DS-SS 21 Hình 2-3: Sơ đồ khối sửa đổi phát DS-SS 21 Hình 2-4: Sơ đồ khối thu DS-SS đơn giản 22 Hình 2-5: Minh họa boä thu RAKE 22 Hình 2-6: Sự khác sử dụng tần số FH DS 23 Hình 2-7: Sơ đồ khối phát thu FH-CDMA 24 Hình 2-8: Sơ đồ khối phát thu TH-CDMA 25 Hình 2-9: Sự sử dụng khe user TH-CDMA 25 Danh mục hình vẽ x HVTH: Lê Ngọc Anh CBHD: TS Phạm Hồng Liên Thông số Giá trị SNR (dB) BER 10 15 20 25 M=2 0.160400 0.045100 0.003400 0.000061 0.000002 0.0000003 M=4 0.216200 0.075500 0.007250 0.000161 0.000005 0.0000008 M=8 0.282933 0.112300 0.011633 0.000259 0.000008 0.0000013 M = 16 0.331550 0.154950 0.020725 0.000550 0.000016 0.0000024 Bảng 5-27: Kết số cho mô Hình 5-25 Nhận xét: • Hình 5-24 Hình 5-25 chứng tỏ tỉ lệ lỗi bit (BER) tăng tốc độ liệu người dùng tăng thông qua tăng kích thước tập mã thông tin • Kỹ thuật dò tìm đơn user MRC lần chứng tỏ ưu tuyến lên so với kỹ thuật dò tìm đơn user EGC 5.3.3 So sánh hệ thống PMC-MC-CDMA MMC-MC-CDMA Thông số Mã người dùng Giá trị/ đặc trưng PMC-MC-CDMA MMC-MC-CDMA Gold trực giao (L = 32) Walsh-Hadamard (L = 16) Mã thông tin (tập mã chung) Walsh-Hadamard (L = 8) Walsh-Hadamard (L = 16) Soá mã cho user (M) Số user tích cực 10 Sự điều chế Kênh truyền vô tuyến 16 BPSK Kênh truyền fading Rayleigh không tương quan Ước lượng kênh truyền đồng Chính xác Bảng 5-28: Các thông số cho mô Hình 5-26 Hình 5-27 Để so sánh hai hệ thống PMC-MC-CDMA MMC-MC-CDMA ta chọn thông số cho băng thông tổng chúng cụ thể người dùng có tốc độ liệu lần tốc độ hệ thống MMC-MCChương 5: Mô 110 HVTH: Lê Ngọc Anh CBHD: TS Phạm Hồng Liên CDMA ta chọn thông số chiều dài mã thông tin N = 16 , chiều dài mã user L = 16 (tương ứng số sóng mang phụ 16) số mã tập mã thông tin M = 16 ; hệ thống PMC-MC-CDMA thông số chiều dài mã trải rộng chọn 256 (tương ứng số sóng mang phụ 256) số mã cho người dùng M = Hình 5-26 đường đồ thị BER theo SNR cho hai hệ thống PMC-MC-CDMA MMC-MC-CDMA tuyến lên đồng sử dụng dò tìm EGC MRC với thông số mô tóm tắt Bảng 5-28 Kết số cho mô Hình 5-26 cho Bảng 5-29 SO SANH PMC-MC-CDMA va MMC-MC-CDMA 10 pmc-mc-cdma-egc pmc-mc-cdma-mrc mmc-mc-cdma-egc mmc-mc-cdma-mrc -1 10 PMC-MC-CDMA -2 BER 10 -3 10 -4 10 MMC-MC-CDMA -5 10 -6 10 10 15 SNR [dB] 20 25 30 Hình 5-26: So sánh PMC-MC-CDMA MMC-MC-CDMA sử dụng kỹ thuật dò tìm đơn user EGC MRC Thông số SNR (dB) BER Giá trị 10 15 20 25 30 PMC-MC-CDMA-EGC 0.27500 0.14583 0.04856 0.009058 0.001878 0.000797 0.000527 PMC-MC-CDMA-MRC 0.24545 0.12750 0.04073 0.004613 0.000927 0.000428 0.000286 MMC-MC-CDMA-EGC 0.35500 0.19880 0.04065 0.002900 0.000168 0.000037 0.000026 MMC-MC-CDMA-MRC 0.33013 0.15048 0.01780 0.000530 0.000013 0.000002 0.000001 Baûng 5-29: Kết số cho mô Hình 5-26 Chương 5: Mô 111 HVTH: Lê Ngọc Anh CBHD: TS Phạm Hồng Liên Nhận xét: • Trong điều kiện mô Hình 5-26 cho thấy tỉ lệ lỗi bit MMC-MCCDMA thấp PMC-MC-CDMA, điều giải thích PMC-MC-CDMA việc sử dụng đồng thời nhiều mã trải rộng cho người dùng làm cho xuyên nhiễu người dùng tăng lên từ tỉ lệ lỗi bit tăng hệ thống sử dụng kỹ thuật dò tìm đơn user EGC MRC, MMC-MC-CDMA khắc phục vấn đề PMCMC-CDMA cách chọn chuỗi mã để truyền thông tin khoảng thời gian ký tự M-ary Hình 5-27 đường đồ thị BER theo SNR cho hai hệ thống PMC-MCCDMA MMC-MC-CDMA tuyến lên đồng sử dụng dò tìm đa user MMSE, thông số mô cho Bảng 5-28 kết số cho Bảng 5-30 SO SANH PMC-MC-CDMA va MMC-MC-CDMA DUNG MUD-MMSE 10 pmc-mc-cdma-mud-mmse mmc-mc-cdma-mud-mmse -1 10 -2 BER 10 -3 10 -4 10 -5 10 -6 10 SNR [dB] 10 12 14 16 Hình 5-27: So sánh PMC-MC-CDMA MMC-MC-CDMA sử dụng kỹ thuật dò tìm đa user MMSE Thông số SNR (dB) BER PMC-MC-CDMA-MUD-MMSE Giá trị 12 16 0.257653 0.129639 0.046310 0.004422 0.000016 MMC-MC-CDMA-MUD-MMSE 0.330263 0.179286 0.052188 0.002286 0.000006 Bảng 5-30: Kết số cho mô Hình 5-27 Chương 5: Mô 112 HVTH: Lê Ngọc Anh CBHD: TS Phạm Hồng Liên Nhận xét: • Việc sử dụng dò tìm đa user cho thấy cải thiện tỉ lệ lỗi bit hai hệ thống PMC-MC-CDMA MMC-MC-CDMA so với sử dụng dò tìm đơn user (so sánh Hình 5-27 Hình 5-26 khoảng SNR từ [dB] đến 16 [dB]) • Giữa hai hệ thống PMC-MC-CDMA MMC-MC-CDMA tỉ lệ lỗi bit MMC-MC-CDMA thấp SNR có giá trị lớn ta có giá trị SNR lớn tăng công suất phát, nhiên xét tính phức tạp hệ thống MMC-MC-CDMA lại có độ phức tạp cao hệ thống PMCMC-CDMA 5.4 Nhận xét chung Xuyên nhiễu đa truy nhập (MAI) fading đa đường hai số nhiều tượng làm suy giảm chất lượng hệ thống DS-CDMA Để hạn chế tác động xuyên nhiễu MAI ta dùng dò tìm đa user (tuyến tính không tuyến tính) nhiên trở ngại lớn hệ thống đơn sóng mang nói chung DS-CDMA nói riêng tượng fading đa đường có tính chọn lọc tần số Hệ thống MC-CDMA việc sử dụng nhiều sóng mang phụ làm “chậm” lại tốc độ ký tự liệu sóng mang phụ nhờ vào khoảng bảo vệ giúp loại bỏ ISI ICI làm cho sóng mang phụ chịu tác động fading phẳng, từ ta sử dụng nhiều kỹ thuật dò tìm đơn giản cho hệ thống Trong số dò tìm đơn user cho hệ thống MC-CDMA MRC cho kết tối ưu tuyến lên Đối với tuyến xuống, MRC cho kết tốt hệ thống có người dùng, MMSE cho kết tốt hệ thống có nhiều người dùng, EGC dò tìm đơn giản số bốn dò tìm thay tốt cho MMSE môi trường nhiễu nhiều, môi trường nhiễu ZF thay tuyệt vời cho MMSE Các dò tìm đơn user có ưu điểm đơn giản, dò tìm đơn user cho người dùng không cần biết thông tin người dùng khác (như mã trải rộng, đặc tính kênh truyền người dùng khác …) nhiên lại chịu Chương 5: Mô 113 HVTH: Lê Ngọc Anh CBHD: TS Phạm Hồng Liên tác động lớn xuyên nhiễu MAI Các dò tìm đa user (MUD-MMSE, MUD-ZF, PIC, SIC …) có mức độ phức tạp cao đòi hỏi nhiều thông tin dò tìm đơn user chúng hạn chế tác động xuyên nhiễu MAI, chất lượng hệ thống từ nâng lên sử dụng dò tìm PMC-MC-CDMA MMC-MC-CDMA hai mô hình vận dụng Multicode vào MC-CDMA Ngoài việc kế thừa đặc tính tốt MC-CDMA môi trường fading đa đường chúng có khả cung cấp nhiều tốc độ khác tương ứng với tỉ lệ lỗi bit khác nhau, điều kiện để đáp ứng tốt cho nhiều loại dịch vụ khác Cũng hệ thống thông tin vô tuyến có nhiều người dùng nói chung, xuyên nhiễu MAI điều tránh khỏi hai hệ thống PMC-MCCDMA MMC-MC-CDMA lợi ích dò tìm đa user đem lại cho hệ thống điều phủ nhận Tuy nhiên tuyến xuống hệ thống PMC-MC-CDMA việc sử dụng dò tìm đa user gặp khó khăn (như phức tạp dò tìm đa user thiết bị đầu cuối, thông tin từ người dùng khác mạng …) trực giao mã khác người dùng điều cần thiết, bên cạnh lược đồ tạo mã cần quan tâm tới thuận tiện trình “thương lượng”, lược đồ tạo mã nêu luận văn đáp ứng điều kiện Khi so sánh hai hệ thống PMC-MC-CDMA MMC-MC-CDMA nhìn chung hệ thống PMC-MC-CDMA có tỉ lệ lỗi bit cao hệ thống MMC-MCCDMA nhiên mức độ phức tạp hệ thống MMC-MC-CDMA lại cao hệ thống PMC-MC-CDMA Chương 5: Mô 114 HVTH: Lê Ngọc Anh CBHD: TS Phạm Hồng Liên KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI Như vậy, luận văn cho thấy ưu điểm hệ thống đa sóng mang nói chung hệ thống MC-CDMA nói riêng so với hệ thống đơn sóng mang DS-CDMA môi trường fading đa đường có tính chọn lọc tần số Để cung cấp nhiều loại tốc độ khác vận dụng Multicode vào hệ thống MC-CDMA dẫn đến hai mô hình PMC-MC-CDMA MMC-MC-CDMA Hai mô hình kế thừa ưu điểm MC-CDMA khả chống lại fading đa đường ưu điểm Multicode khả linh hoạt việc cung cấp nhiều tốc độ khác Bên cạnh đó, đa người dùng dẫn đến xuyên nhiễu MAI điều tránh khỏi hệ thống thông tin, sử dụng kỹ thuật dò tìm đa user góp phần cải thiện chất lượng hai mô hình Ngoài ưu điểm kế thừa hai hệ thống PMC-MC-CDMA MMCMC-CDMA gặp phải vấn đề tương tự MC-CDMA Multicode Trước hết tín hiệu có biên độ đỉnh lớn (tỉ số công suất đỉnhtrên-công suất trung bình cao) đòi hỏi khuếch đại công suất phải có khoảng tuyến tính rộng để chứa biên độ đỉnh tín hiệu không làm méo dạng tín hiệu, điều dẫn tới tốn chi phí công suất phát Trong hệ thống PMC-MC-CDMA việc sử dụng đồng thời nhiều mã làm cho xuyên nhiễu người dùng tăng lên Đối với hệ thống MMC-MC-CDMA lựa chọn mã tập mã làm tăng phức tạp hệ thống đòi hỏi số lượng mã lớn cho người dùng Giữa hai hệ thống PMC-MC-CDMA MMC-MC-CDMA kết mô cho thấy hệ thống MMC-MC-CDMA tỏ chiếm ưu Chất lượng hệ thống MMC-MC-CDMA định nhiều đặc tính tập mã thông tin, lược đồ tạo tập mã có khoảng cách cực tiểu (khoảng cách khoảng cách Hamming) thay đổi tỉ lệ nghịch với kích thước tập mã chiều dài mã không đổi điều cần thiết cho hệ thống MMC-MC-CDMA việc cân đối tốc độ tỉ lệ lỗi bit cho người dùng Đây vấn đề cần tìm hiểu thêm Bên cạnh nhiều Kết luận hướng phát triển đề tài 115 HVTH: Lê Ngọc Anh CBHD: TS Phạm Hồng Liên vấn đề nên quan tâm xem xét mà luận văn chưa thực như: − Sự vận dụng Multicode vào hệ thống đa sóng mang khác MC-DSCDMA hay MT-CDMA đặc biệt hệ thống thông tin băng rộng − Sự sử dụng phương pháp mã hóa kênh khác vào hệ thống − Chất lượng hệ thống ước lượng kênh truyền không xác đồng không hoàn hảo − Sử dụng kỹ thuật dò tìm mù − Giả lập phần cứng hệ thống … Các vấn đề nên quan tâm kể hướng phát triển đề tài cần thực thời gian tới Kết luận hướng phát triển đề tài 116 HVTH: Lê Ngọc Anh CBHD: TS Phạm Hồng Liên TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Ramjee Prasad, Marina Ruggieri, “Technology Trends in Wireless Communications”, Artech House, 2003, ISBN: 1-58053-352-3 [2] Ramjee Prasad, Tero Ojanpera, “An Overview of CDMA Evolution Toward Wideband CDMA”, IEEE Communications Surveys, Vol.1, No.1, Fourth Quarter 1998 [3] Matthias Patzold, “Mobile Fading Channels”, John Wiley & Sons, 2002, ISBN: 0-471-49549-2 [4] Aleksandar Neskovic, Natasa Neskovic, George Paunovic, “Modern Approaches in Modeling of Mobile Radio Systems Propagation Enviroment”, IEEE Communications Surveys, Third Quarter 2000 [5] Haowei Bai, Mohammed Atiquzzaman, “Error Modeling Schemes for Fading Channels in Wireless Communications: A Survey”, IEEE Communications Surveys & Tutorials, Vol.5, No.2, Fourth Quarter 2003 [6] Bernard Sklar, “Rayleigh Fading Channels in Mobile Digital Communication Systems Part I: Characterzation”, IEEE Communications Magazine, pp 90-100, July 1997 [7] K Fazel, S.Kaiser, “Multi-Carrier and Spread Spectrum Systems”, John Wiley & Sons, 2003, ISBN: 0-470-84899-5 [8] Simon Haykin, “Communication Systems”, John Wiley & Sons, 2004, ISBN: 9971-51-305-6 [9] Michel C Jeruchim, Philip Balaban, K Sam Shanmugan, “Simulation of Communication Systems: Modeling, Methodology, and Techniques”, Kluwer Academic Publishers, 2002, ISBN: 0-306-46971-5 [10] Shinsuke Hara, Ramjee Prasad, “Multicarrier Techniques for 4G Mobile Communications”, Artech House, 2003, ISBN:1-58053-482-1 [11] John G Proakis, “Digital Communications”, McGraw-Hill, 1995, ISBN: 0-07-113814-5 Tài liệu tham khảo 117 HVTH: Lê Ngọc Anh CBHD: TS Phạm Hồng Liên [12] Yahong R Zheng, Chengshan Xiao, “Improved Models for the Generation of Multiple Uncorrelated Rayleigh Fading Waveforms”, IEEE Communications Letters, Vol.6, No.6, June 2002 [13] Chih-Lin I, Richard D Gitlin, “Multi-Code CDMA Wireless Personal Communications Networks”, Proceedings of IEEE ICC’95, Seattle, pp 1060-1064, 1995 [14] H D Schotten, H Elders-Boll, A Busboom, “Multi-Code CDMA with Variable Sequence-sets”, IEEE International Conference on Universal Personal Communications, pp 628-631, October 1997 [15] Hsiao-Hwa Chen, Yuh-Tyng Wu, Chien-Yao Chao, “Unified Approach for BER Analysis of Generic Multi-code CDMA with Optimised Decision Thresholds”, IEE Electronics Letters, Vol.39, No.22, October 2003 [16] L R Welch, “Lower Bounds on the Maximum Cross Correlation of Signals”, IEEE Transactions on Information Theory, pp 397-399, May 1974 [17] Shimon Moshavi, “Multi-User Detection for DS-CDMA Communications”, IEEE Communications Magazine, pp 124-136, October 1996 [18] Nevio Benvenuto, Giovanni Cherubini, “Algorithms for Communications Systems and their Applications”, John Wiley & Sons, 2002, ISBN: 0-47084389-6 [19] Henrik Schulze, Christian Lüders, “Theory and Applications of OFDM and CDMA”, John Wiley & Sons, 2005, ISBN: 0-470-85069-8 [20] Alexandra Duel-Hallen, Jack Holtzman, Zoran Zvonar, “Multiuser Detection for CDMA Systems”, IEEE Personal Communications, pp 4658, April 1995 [21] Eric P Lawrey, “Adaptive Techniques for Multiuser OFDM”, PhD Thesis, James Cook University, December 2001 [22] Byeong Gi Lee, Byoung-Hoon Kim, “Scrambling Techniques for CDMA Communications”, Kluwer Academic Publishers, 2002, ISBN: 0-30647321-6 Tài liệu tham khảo 118 HVTH: Lê Ngọc Anh CBHD: TS Phạm Hồng Liên [23] William H Tranter, K Sam Shanmugan, Theodore S Rappaport, Kurt L Kosbar, “Principles of Communication Systems Simulation with Wireless Applications”, Prentice Hall, 2004, ISBN: 0-13-494790-8 [24] Ahmad R S Bahai, Burton R Saltzberg, “Multi-Carrier Digital Communications: Theory and Applications of OFDM”, Kluwer Academic Publishers, 2002, ISBN: 0-306-46296-6 [25] Richard van Nee, Ramjee Prasad, “OFDM for Wireless Multimedia Communications”, Artech House, 2000, ISBN: 0-89006-530-6 [26] Shinsuke Hara, Ramjee Prasad, “Overview of Multicarrier CDMA”, IEEE Communications Magazine, Vol.35, pp 126-133, December 1997 [27] N Yee, J Linnartz, G Fettwies, “Multi-carrier CDMA in Indoor Wireless Radio Networks”, in Proc 4th Int Symp PIMRC, Pacifico Yokohama, Yokohama Japan, 1993, pp D1.3.1-D1.3.5 [28] E A Sourour, M Nakagawa, "Performance of Orthogonal Multicarrier CDMA in a Multipath Fading Channel", IEEE Transactions on Communications, Vol 44, No.3, pp 356 - 367, March 1996 [29] P Fu, K Chen, “Multi-rate Multi-carrier CDMA with Multiuser Detection for Wireless Multimedia Communications”, Proc IEEE WCNC, 2003, pp 385 - 390, March 2003 [30] T Kim, J Kim, J G Andrews, T S Rappaport, “Multi-code Multicarrier CDMA: Performance Analysis”, Proc IEEE ICC, 2004, pp 973 - 977, June 2004 [31] Xiaodong Wang, H Vincent Poor, “Wireless Communication System: Advanced Techniques for Signal Reception”, Prentice Hall PTR, 2003, ISBN: 0-13-021435-3 [32] Nguyễn Phạm Anh Dũng, “Giáo trình Lý thuyết trải phổ đa truy nhập vô tuyến”, Nhà xuất Bưu điện, 2004 [33] Trần Hồng Quân, Nguyễn Bích Lân, Lê Xuân Công, Phạm Hồng Kỳ, “Thông tin di dộng”, Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, 2001 Tài liệu tham khảo 119 HVTH: Lê Ngọc Anh CBHD: TS Phạm Hồng Liên [34] Phạm Hồng Liên, Đặng Ngọc Khoa, Trần Thanh Phương, “MATLAB ứng dụng viễn thông”, Nhà xuất Đại học Quốc gia Tp Hồ Chí Minh, 2006 Tài liệu tham khảo 120 HVTH: Lê Ngọc Anh CBHD: TS Phạm Hồng Liên CÁC CHỮ VIẾT TẮT 1G First Generation 2G Second Generation 3G Third Generation 4G Fourth Generation A/D Analog to Digital AMPS Advanced Mobile Phone Services AWGN Additive White Gaussian Noise BER Bit Error Rate BPSK Binary Phase Shift Keying CDMA Code Division Multiple Access D/A Digital to Analog DFT Discrete Fourier Transform DS Direct Sequence DS-CDMA Direct Sequence CDMA DS-SS Direct Sequence Spread-Spectrum EDGE Enhanced Data Rates for GSM Evolution EGC Equal Gain Combining FDMA Frequency-Division Multiple Access FFT Fast Fourier Transform FH Frequency Hopping FH-CDMA Frequency Hopping CDMA FM Frequency Modulation GPRS General Packet Radio Service GSM Global Systems for Mobile Telecommunications Caùc chữ viết tắt 121 HVTH: Lê Ngọc Anh CBHD: TS Phạm Hồng Liên HSCSD High-Speed Circuit-Switched Data IC Interference Cancellation ICI Inter-Channel Interference IDFT Inverse Discrete Fourier Transform IFFT Inverse Fast Fourier Transform IMT-2000 International Mobile Telecommunications-2000 IS-95 Interim Standard – 95 ISI Inter-Symbol Interference LMMSE Linear Minimum Mean-Square Error LOS Line of Sight MAI Multiple Access Interference MC-CDMA Multicarrier CDMA MC-DS-CDMA Multicarrier DS-CDMA MCM Multicarrier Modulation MLSD Maximum Likelihood Sequence Detection MLSE Maximum Likelihood Sequence Estimation MMC-MC-CDMA M-ary Multicode Multicarrier CDMA MMSE Minimum Mean Square Error MRC Maximum Ratio Combining MT-CDMA Multitone-CDMA MUD Multi-user Detection OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing OVSF Orthogonal Variable Spreading Factor P/S Parrallel to Serial PDC Personal Digital Cellular PIC Parallel Interference Cancellation PM Phase Modulation Các chữ viết tắt 122 HVTH: Lê Ngọc Anh CBHD: TS Phạm Hồng Liên PMC-MC-CDMA Parallel Multicode Multicarrier CDMA PN Pseudo Noise QoS Quality of Service S/P Serial to Parrallel SCM Singlecarrier Modulation SIC Successive Interference Cancellation SIR Signal-to-Interference Ratio SNR Signal to Noise Ratio SUD Single-user Detection TDMA Time Division Multiple Access TH Time Hopping TH-CDMA Time Hopping CDMA UMTS Universal Mobile Telecommunications System VSG-CDMA Variable Speading Gain CDMA ZF Zero Forcing ZF-DF Zero-Forcing Decision-Feedback Các chữ viết tắt 123 HVTH: Lê Ngọc Anh LÝ LỊCH TRÍCH NGANG SƠ LƯC CÁ NHÂN − Họ tên: LÊ NGỌC ANH − Ngày, tháng, năm sinh: 21 tháng 10 năm 1981 − Nơi sinh: Bình Dương − Địa liên lạc: 21/10 Tân Lập, TDM, Bình Dương QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO − Từ năm 1999 đến năm 2004: học Đại học trường Đại Học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh, ngành Điện-Điện Tử Tốt nghiệp loại Giỏi (điểm trung bình 8.02/10) − Từ năm 2004 đến nay: học Cao học trường Đại Học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh, chuyên ngành Kỹ Thuật Vô Tuyến – Điện Tử QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC − Từ 2/2004 đến 5/2004: công tác Công ty ATVN Việt Nam − Từ 6/2004 đến nay: công tác Công ty Điện Báo – Điện Thoại, Bưu Điện Tỉnh Bình Dương Lý lịch trích ngang HVTH: Lê Ngọc Anh ... 5.2.1 Hệ thống MC -CDMA tuyến xuống đồng 91 5.2.2 Hệ thống MC -CDMA tuyến lên đồng .96 5.3 Mô hệ thống Multicode Multicarrier CDMA .99 5.3.1 Hệ thống PMC-MC -CDMA đồng 99 5.3.2 Hệ thống. .. Multi-Code CDMA 61 4.1.1 Hệ thống Multi-code CDMA kiểu truyền song song 62 4.1.2 Hệ thống Multi-code CDMA kiểu truyền M-ary 65 4.1.3 Mô hình Multi-code CDMA tổng quát 66 4.2 Các hệ thống. .. Multi-code CDMA kiểu truyền song song 63 Hình 4-3: Mô hình phát thu hệ thống Multi-code CDMA kiểu truyền M-ary 66 Hình 4-4: Mô hình Multi-code CDMA tổng quát 67 Hình 4-5: