Nghiên cứu hệ thống mimo ofdm và ứng dụng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Phạm Đức Hậu NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG MIMO-OFDM VÀ ỨNG DỤNG Chuyên ngành : Kỹ thuật truyền thông LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Kỹ thuật truyền thông NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : TS.Nguyễn Quốc Khương Hà Nội – 2014 MỤC LỤC *** LỜI CAM ĐOAN i DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ii DANH MỤC BẢNG BIỂU iv DANH MỤC HÌNH VẼ v LỜI MỞ ĐẦU CHƢƠNG KÊNH TRUYỀN VÔ TUYẾN 1.1 Giới thiệu chƣơng 1.2 Mơ hình hệ thống thu phát vô tuyến 1.3 Phân loại mơ hình hệ thống vô tuyến 1.3.1 Mơ hình hệ thống SISO 1.3.2 Mơ hình hệ thống SIMO 1.3.3 Mơ hình hệ thống MISO 1.3.4 Mô hình hệ thốngMIMO 1.3.5 Kỹ thuật phân tập 1.4 Kết luận chƣơng 16 CHƢƠNG HỆ THỐNG MIMO-OFDM 17 2.1 Giới thiệu chƣơng 17 2.2 Hệ thống OFDM 17 2.2.1 Sơ đồ hệ thống nguyên lý OFDM 17 2.2.2 Ứng dụng kỹ thuật OFDM Việt Nam 20 2.2.3 Đơn sóng mang (Single Carrier) 21 2.2.4 Đa sóng mang (Multi-Carrier) 21 2.2.5 Sự trực giao (Orthogonal) 22 2.2.6 Ứng dụng kĩ thuật IFFT/FFT kĩ thuật OFDM 24 2.2.7 Các kỹ thuật điều chế OFDM 27 2.2.8 Các đặc tính OFDM 34 2.3 Hệ thống MIMO-OFDM 36 2.3.1 Tổng quan hệ thống MIMO-OFDM 36 2.3.2 MIMO-OFDM phía phát 37 2.3.3 MIMO-OFDM phía thu 38 2.3.4 Kỹ thuật ước lượng kênh hệ thống MIMO-OFDM 38 2.3.5 Ưu nhược điểm hệ thống MIMO-OFDM 41 2.4 Mã hố khơng gian thời gian 42 2.4.1 Mã khối không gian – thời gian (STBC) 42 2.4.2 Mã lưới không gian – thời gian (STTC) 45 2.4.3 Mã lớp không gian – thời gian (V-Blast) 51 CHƢƠNG ỨNG DỤNG HỆ THỐNG MIMO-OFDM TRONG MẠNG DI ĐỘNG 4G-LTE .64 3.1 Tổng quan mạng di động 4G-LTE 64 3.1.1 Giới thiệu công nghệ LTE 64 3.1.2 Những triển vọng cho công nghệ LTE 65 3.1.3 Những đặc điểm bật mạng di động 4G-LTE 66 3.2 Hệ thống MIMO-OFDM LTE hƣớng xuống 67 3.2.1 Sơ đồ tổng quát 67 3.2.2 Cấu trúc khung liệu(Frame) 68 3.2.3 Lưới tài nguyên (Resource grid) 69 3.2.4 Điều chế (Modulation) 71 3.2.5 Ánh xạ lớp (Layer mapping) 72 3.2.6 Precoding cho phân tập phát 74 3.2.7 Ánh xạ liệu lên lưới tài nguyên 75 3.2.8 Zero padding 78 3.2.9 FFT/IFFT 78 3.2.10 Chèn khoảng bảo vệ 79 3.2.11 MimoEqualizer sử dụng thuật toán SFD 79 CHƢƠNG KẾT QUẢ MÔ PHỎNG THỰC HIỆN LUẬN VĂN 81 4.1 Sơ đồ hệ thống MIMO-OFDM LTE đƣợc mô 82 4.2 Kết mô 83 KẾT LUẬN 87 TÀI LIỆU THAM KHẢO 88 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan kết nghiên cứu đưa luận văn dựa kết thu trình nghiên cứu riêng tôi, không chép kết nghiên cứu tác giả khác Nội dung luận văn có tham khảo sử dụng số thơng tin, tài liệu từ nguồn sách, tạp chí liệt kê danh mục tài liệu tham khảo Phạm Đức Hậu i DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT *** STT Từ viết tắt Giải nghĩa tiếng Anh Giải nghĩa tiếng Việt MIMO Multiple Input Multiple Output Hệ thống đa anten phát thu OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing Ghép kênh phân chia theo tần số trực giao LTE Long Term Evolution Cải tiến lâu dài 4G The fourth Generation of mobile communication Mạng di động hệ thứ GSM Global System for Mobile communications Hệ thống di động toàn cầu CDMA Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã STBC Space Time Block Code Mã hóa khối khơng gian-thời gian STTC Space Time Trellis Code Mã không gian thời gian Trellis SFBC Space Frequency Block Code Mã hóa khối không gian-tần số 10 STMLD Space-Time Maximum Likelyhood Decoder Bộ giải mã hợp lẽ tối đa 11 PAPR Peak to Average Power Ratio Tỉ số đỉnh – công suất trung bình 12 AWGN Additive White Gaussian Noise Nhiễu tạp âm trắng 13 BER Bit Error Rate Tỷ lệ lỗi bít 14 RMS Root Mean Square Trải trễ trung bình 15 CSI Information of the Channel State Thông tin trạng thái kênh ii 16 DFT Discrete Fourier Transform Biến đổi Fourier rời rạc 17 FCF Frequency Correlation Function Hàm tương quan tần số 18 CCF Cross Corelation Function Hàm tương quan chéo 19 FFT Fast Fourier Transform Biến đổi fourier nhanh 20 GI Guard Interval Khoảng bảo vệ 21 ICI Inter-carrier Interference Nhiễu liên sóng mang 22 IDFT Inverse Discrete Fourier Transform Biến đổi Fourier rời rạc ngược 23 IFFT Inverse Fast Fourier Transform Biến đổi Fourier nhanh ngược 24 V-BLAST Diagonal-Bell Laboratories Layered Space-Time Mã lớp không gian – thời gian iii DANH MỤC BẢNG BIỂU *** Bảng 2.1: Bảng điều chế 28 Bảng 2.2: Pha tín hiệu QPSK 32 Bảng 3.1: Các đặc điểm công nghệ LTE .65 Bảng 3.2: Bảng ánh xạ băng tân với số resource blocks 71 Bảng 3.3: Ánh xạ kênh vật lý với điều chế 72 Bảng 3.4: Ánh xạ codeword tới lớp ghép kênh không gian 73 Bảng 3.5: Ánh xạ codeword với lớp phân tập phát 74 Bảng 3.6: Ánh xạ băng tần kích thước IFFT .78 Bảng 4.1: Bảng tham số cấu hình hệ thống MIMO-OFDM mạng LTE 81 iv DANH MỤC HÌNH VẼ *** Hình 1.1: Mơ hình hệ thống thơng tin số vơ tuyến Hình 1.2: Mơ hình hệ thống SISO .4 Hình 1.3: Mơ hình hệ thống SIMO .5 Hình 1.4: Mơ hình hệ thống MISO .6 Hình 1.5: Mơ hình hệ thống MIMO sử dụng N t anten phát N r anten thu Hình 1.6: N Kênh truyền nhiễu Gauss trắng song song Hình 1.7: Mơ hình kết hợp lựa chọn 12 Hình 1.8: Mơ hình kết hợp tối đa hóa tỷ lệ kết hợp 12 Hình 1.9: Mơ hình phân tập phát vịng đóng 16 Hình 2.1: Sơ đồ hệ thống OFDM 17 Hình 2.2: So sánh kỹ thuật sóng mang khơng chồng xung (a) kỹ thuật sóng mang chồng xung (b) 19 Hình 2.3: Phổ sóng mang OFDM [1] 20 Hình 2.4: Truyền dẫn sóng mang đơn.[9] 21 Hình 2.5: Cấu trúc hệ thống truyền dẫn đa sóng mang.[1] .22 Hình 2.6: Phổ sóng mang trực giao OFDM 23 Hình 2.7: Biểu đồ khơng gian tín hiệu BPSK 29 Hình 2.8: Biểu đồ tín hiệu tín hiệu QPSK 32 Hình 2.9: Chùm tín hiệu M-QAM .34 Hình 2.10: Mơ hình tổng qt hệ thống mimo-ofdm .36 Hình 2.11: Sơ đồ hệ thống mimo-ofdm phía phát .37 Hình 2.12: Sơ đồ hệ thống mimo-ofdm phía thu .38 Hình 2.13: Cấu trúc ước lượng .39 v Hình 2.14: Sơ đồ Alamouti anten phát và anten thu 43 Hình 2.15: Các symbol phát thu sơ đồ Alamouti .43 Hình 2.16:: Sơ đồ khối mã lưới STTC 46 Hình 2.17: Sơ đờ mã lưới 47 Hình 2.18: Bộ mã lưới k = 1, K = n = 47 Hình 2.19: Lưới mã và sơ đờ trạng thái với k = 1, K = n = 48 Hình 2.20: Hệ thống V-BLAST 52 Hình 2.21: Máy thu V-BLAST Zero-forcing 57 Hình 2.22: Máy thu V-BLAST MMSE .62 Hình 3.1:Sơ đồ tổng quát hệ thống MIMO-OFDM LTE 67 Hình 3.2: Cấu trúc frame cho chế độ FDD 68 Hình 3.3: Cấu trúc frame cho chế độ TDD .69 Hình 3.4: Lưới tài nguyên 70 Hình 3.5: Điều chế QAM64 72 Hình 3.6: Các vị trí tương tứng tín hiệu pilot 77 Hình 3.7: Tạo khoảng bảo vệ (Cyclic Prefix) .79 Hình 4.1: Sơ đồ hệ thống mimo-ofdm sử dụng 82 Hình 4.2: BER hệ thống mimo-ofdm với QAM4, QAM16, QAM64 83 Hình 4.3: Chịm QAM phía phát thu với SNR=36 84 Hình 4.4: Chịm QAM phía phát thu với SNR=16 84 Hình 4.5: Tỉ lệ nỗi bít hệ thống mimo-ofdm so với lý thuyết không sử dụng mimo-ofdm .85 Hình 4.6: liệu phát thu hệ thống mimo-ofdm với SNR=16 85 vi LỜI MỞ ĐẦU *** Ngày với phát triển nhanh chóng multimedia video, thoại thơng tin liệu internet, điện thoại di động cần yêu cầu tốc độ truyền liệu cao băng tần rộng Việc nghiên cứu phát triển diễn toàn giới để đưa hệ hệ thống truyền thông đa phương tiện băng rộng không dây Do tần số vô tuyến hữu hạn nên dải tần số người ta mong muốn truyền nhiều thơng tin có dung lượng cao, sử dụng băng thông hiệu Ghép kênh phân chia theo tần số trực giao (OFDM ) giải pháp hiệu để giải vấn đề Nhưng với kết hợp OFDM hệ thống nhiều anten thu phát(MIMO) nâng cao chất lượng đường truyền có dung lương tốt đạt tốc độ truyền liệu cao Với hệ thống MIMO-OFDM ứng dụng nhiều hệ thống thông tin không dây truyền hình số mặt đất, wifi, wimax, LTE vv Nhằm nâng cao hiểu biết tiếp cận với công nghệ này, em chọn nghiên cứu đề tài Nghiên cứu hệ thống Mimo-Ofdm ứng dụng mạng di động LTE, nội dung luận văn tốt nghiệp cao học em Trong trình làm luận văn em tìm hiểu kỹ thuật khác áp dụng hệ thống MIMO-OFDM em lựa chọn hệ thống MIMO-OFDM áp dụng kênh truyền liệu đường xuống mạng di động LTE chọn kỹ thuật phù hợp để mô đánh giá chất lượng hệ thống Với việc áp dụng phương pháp nghiên cứu vừa lý thuyết vừa thực hành mô phỏng, luận văn có kết tốt việc mơ đánh giá chất lượng tỷ lệ lỗi bít nhiễu đường truyền Number of layers Number of codewords Codeword-to-layer mapping layer i  0,1, ,M symb 1 x ( 0) (i )  d ( 0) (2i ) layer ( 0) M symb  M symb x (1) (i )  d ( 0) (2i  1) x ( 0) (i )  d ( 0) ( 4i ) (1) x (i )  d ( 0)  M ( 0) layer M symb   (0) symb  M symb   ( 4i  1) x ( 2) (i )  d ( 0) (4i  2) x ( 3) (i )  d (0)  ( 0) if M symb mod  (0) if M symb mod  ( 0) If M symb mod  two null symbols (4i  3) ( 0) shall be appended to d (0) (M symb  1) Bảng 3.5: ánh xạ codeword với lớp phân tập phát 3.2.6 Precoding cho phân tập phát Precoding cho phân tập phát [3] sử dụng kết với với ánh xạ lớp cho phân tập phát Nó thực cho antena ports  Với antena port, p  0,1 , đầu y (i )   y (0) (i ) T y (1) (i )  , ap i  0,1, , M symb  (3.4) xác định  y (2i)  1  (1)    y (2i)   0  y (0) (2i  1)  0  (1)   1  y (2i  1)  (0)  Re  x (0) (i )   j 0   (1)   1 j  Re  x (i)     j   Im  x (0) (i )      j 0  (1) Im x ( i )     (3.5) layer ap layer Với i  0,1, , M symb  M symb  2M symb  Với antenna ports, p  0,1, 2,3 , đầu y (i )   y (0) (i ) y (1) (i ) y (2) (i ) T ap y (3) (i )  , i  0,1, , M symb  xác định 74  y (0) (4i )  1  (1)  0  y (4i )    y (2) (4i)  0 1  (3)    y (4i )  0  y (0) (4i  1)  0  (1)    y (4i  1)  0  y (2) (4i  1)  1  (3)    y (4i  1)  0  (0)  y (4 i  2) 0    y (1) (4i  2)  0  (2)    y (4i  2)  0 (3)  y (4i  2)  0  (0)    y (4i  3)  0  y (1) (4i  3)  0  (2)    y (4i  3)  0  y (3) (4i  3)  0    Với i  0,1, , M layer symb 0 j 0 0 0 0 0 0 0 0 j 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0  M ap symb 0 0 j 0 j 0 0 0 0 0 j 0 0 0 0 0 j 0  0  (0)   Re  x (i )       Re  x (1) (i )     0   Re  x (2) (i )   0    (3)  Re  x (i )       Im  x (0) (i )     0  (1)    Im  x (i )   0 (2)   j   Im  x (i )      Im  x (3) (i )     j  0  (3.6) layer (0)  4M symb if M symb mod   layer (0)  4M symb   if M symb mod  3.2.7 Ánh xạ liệu lên lưới tài nguyên  Tạo liệu tham khảo Chuỗi liệu tham khảo rl ,ns (m) định nghĩa [2] rl ,ns (m)  1 1   c(2m)   j 1   c(2m  1)  , 2 max,DL m  0,1, ,2 N RB 1 (3.7) Với ns số slot khung l số OFDM khe khung Chuỗi giả ngẫu nhiên (pseudo-random sequence) định nghĩa sau: 75 Đầu chuỗi giả ngẫu nhiên c(n) với độ dài M PN n  0,1, , M PN  , định nghĩa[2]   x (n  31)   x (n  3)  x (n)  mod 1 x (n  31)   x (n  3)  x (n  2)  x (n  1)  x (n)  mod 2 2 2 c(n)  x (n  N )  x (n  N ) mod C C (3.8) Với N C  1600 x1 (0)  1, x1 (n)  0, n  1, 2, ,30 Khởi tạo cho chuỗi thứ hai x2 [2] cinit   i 0 x2 (i)  2i 30 cell cell với cinit  210     ns  1  l  1    N ID  1   N ID  NCP (3.9) điểm bắt đầu OFDM symbol 1 for normal CP NCP   0 for extended CP  Ánh xạ liệu tham khảo lên resource element [2] Được truyền tất subframe downlink hỗ trợ kênh truyền Physical Downlink Shared Channel ( PDSCH ), tất cổng anten, với f  15 kHz Trong mơ phỏng, tín hiệu quy chiếu sử dụng tín hiệu dẫn đường cho mục đích ước lượng kênh Tín hiệu rl ,ns (m) chèn vào vị trí ak( ,pl ) lưới thời gian-tần số[2] ak( ,pl )  rl ,ns (m ') với k  6m   v  vshift  mod DL 0, N symb  if p  0,1 l if p  2,3 1 DL m  0,1, ,  N RB 1 (3.10) max,DL DL m  m  N RB  N RB 76 0 3  3 v 0 3(ns mod 2)  3  3(ns mod 2) if p  and l  if p  and l  if p  and l  if p  and l  if p  if p  (3.11) cell vshift  N ID mod6 (3.12) Vị trí chèn pilot vào lưới tài nguyên (resource grid) hình[2] One antenna port R0 R0 R0 R0 R0 R0 R0 R0 l0 l6 l0 l6 Resource element (k,l) Two antenna ports R0 R0 R0 R0 R1 R0 R0 R0 Four antenna ports R0 R0 l0 R0 odd-numbered slots Antenna port l0 R2 R1 R3 R2 R1 l6 l0 even-numbered slots R3 R2 R1 R1 l6 l6 R1 R1 R0 l6 l0 even-numbered slots R1 R1 R0 Reference symbols on this antenna port l6 l0 R1 R0 R0 l0 l6 Not used for transmission on this antenna port R1 R1 l6 l0 R0 R1 R1 R0 l0 R1 R1 R3 R2 l6 odd-numbered slots Antenna port l0 R3 l6 l0 even-numbered slots l6 odd-numbered slots Antenna port Hình 3.6: Các vị trí tương tứng tín hiệu pilot 77 l0 l6 l0 even-numbered slots l6 odd-numbered slots Antenna port 3.2.8 Zero padding Khối zero padding thực trước khối IFFT, người ta chèn vào cuối OFDM symbol cho có độ dài với kích thước IFFT Tuỳ thuộc vào băng tân người ta chon kích thước IFFT cho phù hợp Băng tần 1.4 Mhz Mhz Mhz 10 Mhz 16 Mhz 20 Mhz Kích thước IFFT 128 256 512 1024 1536 2048 Bảng 3.6: ánh xạ băng tần kích thước IFFT 3.2.9 FFT/IFFT IFFT (Inverse Fast Fourier Transform): Thực phép biến đổi liên tục từ miền tần số sang miền thời gian theo công thức f (t)  2    F (w)  eit dw (2.13) Trong xử lý tín hiệu số dựa tín hiệu lấy mẫu tín hiệu liên tục mà cách biểu diễn IFT thực sau IDFT(Inverse discrete fourier transform): Tạo tín hiệu lấy mẫu miền thời gian từ tín hiệu lấy mẫu miền tần số N 1 i 2N kn f n   Fk e N k 0 (3.14) IFFT thực phép biến đổi IDFT với phương pháp thực nhanh hiệu tính tốn, với N luỹ thừa số 2(N= 128,256…2048) FFT(Fast Fourier Transform): 78 FFT phép ngược IFFT thực phép biến đổi liên tục từ thời gian sang miền tần số liên tục f (w)  2    f(t)  eit dt (3.15) Cách biểu diễn thứ hai với tín hiệu lấy mẫu khơng liên tục Fk  2 N 1 f e k 0 n j 2 kn N (3.16) Với N kích thước FFT, N luỹ thừa số 3.2.10 Chèn khoảng bảo vệ Trải trễ tạo từ đường khác bên phát bên thu mà đường có độ trễ khác Ví dụ đường đến đường tầm nhìn thẳng đường đến qua vật phản xạ, tín hiệu hai đường đến phía thu có độ trễ khác Để tránh tượng người ta chèn khoảng bảo vệ CP(Cyclic prefix) đầu OFDM symbol để chống lại trễ đa đường Cyclic prefix tạo cách chép đoạn cuối OFDM symbol lên đoạn đầu nó, thể qua hình sau Hình 3.7: Tạo khoảng bảo vệ (Cyclic Prefix) 3.2.11 MimoEqualizer sử dụng thuật tốn SFD Tín hiệu phát dị sử dụng thuật tốn SFD theo cơng thức sau 79  rx0(sc1)    ~  h h h01 h11   rx1(sc1)  out (sym)  H X  H H  * . * * * out(sym  1)  h  h h h  rx0 (sc 2)    11 00 10   01  *   rx1 (sc 2)  scaling | h 00 |2  | h 01 |2 | h10 |2  | h11 |2 * 00 * 10 (3.17) H ma trận tương đương với ma trận kênh truyền Y tín hiệu nhận G ma trận Gammian  h00  h01    *  h00 h10* h01 h11   h10  h11   scaling H GH H  *   * * *  h01  h11 h00 h10   h01 h00  0  h11* h10*   scaling  (3.18) Với scaling scaling | h 00 |2  | h 01 |2  | h10 |2  | h11 |2 (3.19) Trong h00, h01, h10, h11 hệ số kênh truyền  rx0(sc1)    * ~  h00 h10* h01 h11   rx1(sc1)  out (sym)  H X  H H  *  * * *  h01  h11 h00 h10   rx0 (sc 2)  out(sym 1)   *   rx1 (sc 2)  80 (3.20) CHƢƠNG KẾT QUẢ MÔ PHỎNG THỰC HIỆN LUẬN VĂN Dựa tài liệu chuẩn 3GPPTS 36211, 3GPPTS 36212, 3GPPTS 36213 LTE, em mô hệ thống MIMO-OFDM đường xuống kênh truyền LTE với tham số cấu sau Stt Tham số Giá trị Transport block Số lớp mapping Số anten phát Số anten thu Kích thước IFFT/FFT 1024 Số resource block 50 Điều chế QAM4,QAM16,QAM64 Chỉ số subFrame Kích thước payload 7600 Bảng 4.1: Bảng tham số cấu hình hệ thống MIMO-OFDM mạng LTE 81 4.1 Sơ đồ hệ thống MIMO-OFDM LTE đƣợc mô Loop OFDM Modulation Layer Mapping MIMO Precoding Mapping Zero Padding CP Adding IFFT CHANNEL Pilot Loop OFDM DeModulation Layer Demapping MIMO Equalizer Demapping FFT CP Removal Hình 4.1: Sơ đồ hệ thống mimo-ofdm sử dụng Dữ liệu tạo ngẫu nhiên nhỏ giá trị mức điều chế cho qua hệ thống điều chế QAM16 tạo thành symbol cho qua khối layer mapping chia liệu thành lớp (Layer) cho qua khối MIMO precoding, lúc liệu nhân với ma trận precoding 2x2 nhằm mục đích số lớp đầu anten tương ứng với số port anten để cân kênh phía thu Dữ liệu sau precoding cho vào mapping, liệu ánh xạ lên toàn lưới tài nguyên, đồng thời chèn liệu tham khảo lưới tài nguyên Dữ liệu sau mapping chia nhỏ thành OFDM, sau OFDM chèn zero để vừa đủ kích thước IFFT 1024 Dữ liệu chuyển đổi từ miền tần số sang miền thời gian qua khối Ifft chèn khoảng bảo vệ cho OFDM symbol Tại đầu thu liệu thu từ port anten loại bỏ khoảng bảo vệ thực biến đổi FFT từ miền thời gian sang miền tần số Sau biến đổi liệu qua khối demapping để bóc tách liệu nhận liệu tham khảo (pilot) Dữ liệu qua hệ thống cân kênh MIMO Equalizer điều kiện kênh truyền lý tưởng ta thu liệu gốc Dữ liệu sau qua hệ thống cân kênh qua khối layer Demapping để gộp lớp liệu lại cho qua giải điều chế ta thu liệu ban đầu 82 4.2 Kết mô Thực mô hệ thống 2-2 MIMO-OFDM, với hệ số kênh truyền lý tưởng thêm nhiễu với tỉ lệ SNR khác nhau, sử dụng phương thức điều chế QAM, cân kênh sử dụng thuật toán space-frequency decomposition (SFD) Tỉ lệ lỗi ký tự hệ thống ứng với mức điều chế QAM4, QAM16, QAM64 khác nhau, tỉ lệ lỗi ký tự tỉ lệ thuận với số mức điều chế QAM Hình 4.2: BER hệ thống mimo-ofdm với QAM4, QAM16, QAM64 Khi tỉ lệ tín hiệu nhiễu cao liệu đầu thu xác với liệu phía phát 83 Hình 4.3: Chịm QAM phía phát thu với SNR=36 Hình 4.4: Chịm QAM phía phát thu với SNR=16 Với việc sử dụng thuật toán sfd (space-frequency decomposition) cho cân kênh hệ thống MIMO-OFDM-QAM tỉ lệ lỗi bít giảm so nhiều so 84 với hệ thống có OFDM-QAM hệ thống có QAM tỉ lệ lỗi bít cao Hình 4.5: Tỉ lệ nỗi bít hệ thống mimo-ofdm so với lý thuyết không sử dụng mimo-ofdm Hình 4.6: liệu phát thu hệ thống mimo-ofdm với SNR=16 85 Từ hình 4.6 ta thấy liệu nhận gần giống với liệu phía phát hệ thống mimo-ofdm ứng dụng đường xuống mạng LTE với 100 symbol với tỷ lệ tín hiệu nhiễu 16db Nghiên cứu theo kiến trúc LTE theo chuẩn GPP Thông số sử dụng cho mô dành cho khung liệu với băng tần 10 MHz Mô cho kết tốt dù chưa áp dụng phương pháp mã sửa sai hệ thống 86 KẾT LUẬN Trên phần luận văn em trình bày phần thực suốt thời gian nghiên cứu thực đề tài hệ thống MIMO-OFDM ứng dụng trọng mạng 4G-LTE Trong trình học tập nghiên cứu với giúp đỡ nhiệt tình thầy giáo, em tìm hiểu tổng quan chức khối hệ thống MIMO-OFDM, hiểu kỹ thuật áp dụng hệ thống ứng dụng kênh liệu đường xuống mạng di động 4G-LTE thực mô đánh giá kết của kỹ thuật sử dụng QAM, OFDM MIMO-OFDM mơ hình mạng LTE Trong q trình làm luận văn thời gian có hạn, nên khơng tránh khỏi thiếu sót, kính mong thầy bạn đóng góp thêm, để luận văn hoàn chỉnh Cuối lần em xin chân thành cảm ơn hướng dẫn tận tình TS.Nguyễn Quốc Khƣơng, PGS.TS Nguyễn Văn Đức thầy cô viện điện tử viễn thông tận tình giúp đỡ đóng góp ý kiến cho em để hoàn thành luận văn 87 TÀI LIỆU THAM KHẢO *** [1] Nguyễn Văn Đức, (2006) “Lý thuyết ứng dụng kỹ thuật OFDM”,NXB Khoa học kỹ thuật, pp.20-57 [1] 3GPP(2010), “TS 36.211 V09.1.0 3rd Generation Partnership Project Technical Specification Group Radio Access Network Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) Physical Channels and Modulation (Release 9)”, 3GPP Organizational, pp.1115, 50-59 [2] Chris Johnson(2010), “Long Term Evolution IN BULLETS”, Northampton University, pp 63-65 [3] farooq khan(2009), ”Lte for 4g mobile broadband “, Cambride University, pp 147-171 [4] Mohinder Jankiraman(2004), “Space-time Codes and MIMO Systems”, Artech House, pp 75-135 [5] Mohammad Ali(2008), “Channel Estimation of MIMO-OFDM systems”, Nation University , PP.30-38 [6] Jinhong Yuan, Branka Vucetic,(2003), “Space-time Codes”, University of New South Wales, Australia, pp 30-52 88 ... nhiệm vụ thiết yếu cần phải đạt thu OFDM 35 2.3 Hệ thống MIMO- OFDM 2.3.1 Tổng quan hệ thống MIMO- OFDM Hệ thống MIMO- OFDM kết hợp kỹ thuật MIMO kỹ thuật OFDM để đáp ứng yêu cầu truyền liệu tốc độ... Nghiên cứu hệ thống Mimo- Ofdm ứng dụng mạng di động LTE, nội dung luận văn tốt nghiệp cao học em Trong trình làm luận văn em tìm hiểu kỹ thuật khác áp dụng hệ thống MIMO- OFDM em lựa chọn hệ thống MIMO- OFDM. .. CHƢƠNG HỆ THỐNG MIMO- OFDM *** 2.1 Giới thiệu chƣơng Chương giới thiệu khái niệm, nguyên lý thuật toán kỹ thuật OFDM Cùng với hệ thống kết hợp MIMO- OFDM kết hợp kỹ thuật MIMO kỹ thuật OFDM 2.2 Hệ thống