Ước lượng kênh trong hệ thống MIMO hợp tác

Một phần của tài liệu Kỹ thuật tách nguồn mù (bss) ứng dụng trong truyền thông không dây mimo hợp tác (Trang 74 - 76)

Trong hệ thống hợp tác, máy relay thực hiện truyền hợp tác bằng cách tiền xử lý tín hiệu thu và chuyển tiếp đến máy đích. Với kiểu DF, máy relay thực hiện giải mã và mã hóa lại tín hiệu thu từ pha 1 rồi chuyển tiếp đến máy đích trong pha 2 nên kênh truyền giữa máy nguồn và máy relay, giữa máy relay và máy đích tương tự như các kênh truyền trực tiếp (point-to-point) truyền thống, do đó ta có thể sử dụng các phương pháp ước lượng kênh truyền thống ở máy relay và máy đích để ước lượng kênh truyền. Tuy nhiên, trong hệ thống hợp tác kiểu AF, máy relay thực hiện nhân tín hiệu thu được với một hệ số khuếch đại và chuyển tiếp đến máy đích mà không thực hiện giải mã bản tin như DF, do đó tín hiệu máy đích thu từ máy relay trong pha 2 trải qua hai kênh truyền khác nhau, kết quả là có sự nhân chồng giữa hệ số của 2 kênh truyền như Công thức (2.6). Kênh hợp tác “máy nguồn-máy relay-máy đích” (kênh s-r-d) trong kiểu AF có thể được ước lượng bởi kỹ thuật LMMSE như trình bày trong phần 2.3 dựa trên các chuỗi huấn luyện.

Trong trường hợp hệ thống MIMO hợp tác AF, khi các máy có nhiều anten thì chuỗi huấn luyện trở nên phức tạp hơn và máy đích còn yêu cầu phải biết thông tin tất cả các kênh trong hệ thống để khôi phục tín hiệu, đó là kênh giữa máy nguồn- máy đích (nếu có), kênh giữa máy nguồn-máy relay (kênh s-r) và kênh giữa máy relay và máy đích (kênh r-d). Các kênh s-d và r-d là kênh truyền trực tiếp với máy đích nên có thể được máy đích ước lượng như trong hệ thống MIMO truyền thống. Trong khi đó kênh s-r có thể được ước lượng trực tiếp ở máy đích hoặc được ước lượng ở máy relay và chuyển tới máy đích ở dạng lượng tử hóa [7]. Phương pháp ước lượng trực tiếp ở máy đích tỏ ra hiệu quả hơn so với ước lượng ở máy relay, khi đó máy nguồn không cần phải gởi chuỗi huấn luyện cho máy relay, tránh được lỗi lượng tử khi chuyển CSI từ máy relay đến máy đích, tiết kiệm được băng thông và công suất truyền tín hiệu [1],[2]. Nhưng khi đó, máy relay không có thông tin kênh s-r nên việc tính hệ số khuếch đại chỉ dựa theo trị thống kê của kênh truyền (tức là dùng hệ số khuếch đại cố định) thay vì được tính theo hệ số kênh tức thời nếu có ước lượng kênh s-r ở máy relay, do đó hiệu quả của hệ thống hợp tác bị giảm đi khoảng 1-2dB như Hình 2.9. Trong trường hợp này ta có thể sử dụng kỹ thuật ước lượng mù để ước lượng kênh s-r cho máy relay.

Vì máy nguồn và máy relay trong hệ thống MIMO hợp tác có nhiều anten nên kênh truyền giữa chúng là kênh truyền MIMO. Nếu kênh truyền là flat-fading thì mô hình tín hiệu thu phát tương tự như mô hình tín hiệu trong bài toán phân tách nguồn mù, trong đó tín hiệu là các số phức thuộc các điểm trong sơ đồ chòm sao (constellation) của phương pháp điều chế tín hiệu, ma trận lai trộn tín hiệu chính là ma trận hệ số kênh truyền dẫn. Do đó ta có thể sử dụng các kỹ thuật BSS để ước lượng ma trận kênh truyền s-r từ các tín hiệu thu được ở máy relay. Trong phần tiếp theo, ta xem xét vấn đề sử dụng kỹ thuật ước lượng mù kênh truyền ở máy relay trong hệ thống MIMO hợp tác kiểu AF dựa trên kỹ thuật phân tách nguồn mù. Hệ số kênh truyền s-r sau ước lượng được sử dụng để tính hệ số khuếch đại tức thời cho bước tiền xử lý ở máy relay, do đó cải thiện được hiệu quả truyền tin trong hệ thống so với dùng hệ số khuếch đại cố định.

Một phần của tài liệu Kỹ thuật tách nguồn mù (bss) ứng dụng trong truyền thông không dây mimo hợp tác (Trang 74 - 76)