Trong chương này chúng ta đã nghiên cứu hai phương pháp ước lượng tiêu biểu của phương pháp ước lượng dùng chuỗi huấn luyện (training) ứng dụng cho hệ thống
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 10-6 10-5 10-4 10-3 10-2 10-1 Eb/N0-dB Bi t E rr o r R a te
MIMO 2x2 use MMSE equalization,LS estimator,BPSK modulation nPilot=20,nFrame=4*nPilot nPilot=20,nFrame=4,2*nPilot nPilot=20,nFrame=4,5*nPilot nPilot=20,nFrame=5*nPilot nPilot=20,nFrame=6*nPilot
Nghiên cứu hệ thống thông tin vô tuyến nhiều phát nhiều thu MIMO
Học viên thực hiện: Nguyễn Văn Thắng 87
MIMO là: bình phương tối thiểu (LS – Least Squares) và tối ưu hóa hậu nghiệm (MAP – Maximum a posteriori). Chúng ta sẽ truyền dẫn một chuỗi tín hiệu gọi là pilot được biết trước bởi cả máy thu và máy phát qua kênh truyền và máy thu sẽ dựa trên ký tự
nhận được để tính toán ra các hệ số của kênh. Chuỗi bit pilot này là duy nhất cho một máy thu nào đó và sẽđược lặp lại trên mọi nhóm bit truyền đi.
Phương pháp ước lượng bình phương tối thiểu Least Squares cũng như phương pháp tối ưu hóa hậu nghiệm phụ thuộc vào số lượng anten phát và số lượng ký tự
training trên một anten. Khi số lượng chuỗi ký tự huấn luyện tăng lên dẫn đến độ phức tạp trong việc tính toán ma trận nghịch đảo. Đối với phương pháp LS thì độ tính toán ma trận nghịch đảo phức tạp hơn so với phương pháp MAP. Sai số ước lượng khi sử
dụng chuỗi huấn luyện trong phương pháp LS tỷ lệ thuận với bình phương số anten phát nên dẫn đến sự hạn chế anten phát khi được so sánh với số lượng anten thu được sử dụng. Phương pháp MAP có thể thay thế cho phương pháp LS trong mô hình kênh fading Rayleigh.
Trong kết quả mô phỏng cho bộước lượng LS sử dụng cân bằng kênh MMSE, ZF với các phương pháp điều chế BPSK và QPSK thì thấy rằng khi sử dụng phương pháp BPSK cho ta kết quả là có tỷ lệ lỗi bit thấp hơn khi có cùng năng lượng bit trên nhiễu. Cũng qua kết quả mô phỏng, ta nhận thấy rằng tỷ số pilot trên data thay đổi dẫn
đến tỷ số lỗi bit cũng thay đổi. Khi tỷ số pilot trên data thấp thì cần phải có năng lượng bit trên nhiễu cao và ngược lại.
Phương pháp ước lượng kênh sử dụng chuỗi training thường được sử dụng do nó có ưu điểm dễ thực hiện, tuy nhiên cách này gây lãng phí băng thông. Dựa trên tiêu chí tiết kiệm băng thông và tăng hiệu quả sử dụng phổ nên ở chương cuối, chúng ta sẽ
tìm hiểu về phương pháp ước lượng kênh mù để có được thông tin trạng thái kênh truyền CSI.
CHƯƠNG 4: PHƯƠNG PHÁP CÂN BẰNG KÊNH
MÙ CHO KÊNH TRUYỀN MIMO
Công nghệ truyền dẫn MIMO là công nghệ mới có nhiều triển vọng để áp dụng vào hệ thống viễn thông không dây tiếp theo. Phương pháp này cung cấp dung lượng cao mà không cần tăng dải thông hoạt động. Ưu điểm tiếp theo là công nghệ này có thể
nâng cao chất lượng của tín hiệu truyền dẫn qua cách sử dụng sự phân tập giữa máy thu và máy phát. Các lợi ích này có thểđược phát huy nếu có sự cung cấp thông tin chính xác về thông tin trạng thái kênh (channel state information – CSI). Cách tham dò thông tin CSI truyền thống là gửi một chuỗi training (pilot) giống nhau trên các khối của tín hiệu phát như đã trình bày trong chương trước. Phương pháp ước lượng kênh sử dụng chuỗi huấn luyện (training) thường được sử dụng do nó có ưu điểm dễ thực hiện, tuy nhiên cách này gây lãng phí băng thông. Dựa trên tiêu chí tiết kiệm băng thông và tăng hiệu quả sử dụng phổ, các phương pháp ước lượng kênh mù và nửa mù được đề xuất
để có được CSI. Phương pháp ước lượng mù cũng là phương pháp hứa hẹn nhiều triển vọng do nó không bị mất mát dữ liệu cho chuỗi training. Chúng ta sẽ xét một vài phương pháp tiêu biểu ước lượng kênh mù và nửa mù được áp dụng trong công nghệ
MIMO ở phần sau.