Mụ hỡnh elip GBSB được sử dụng để tạo ra dạng kờnh. Cỏc kết quả mụ phỏng với ba lược đồ kết hợp phõn tập và hahi mụ hỡnh kờnh được trỡnh bày trong hỡnh 4.7. Hỡnh 4.7 (a) và (b) là hiệu năng của hệ thống ăten đơn và hệ thống ănten kộp tương ứng trong SCFCM và LCFCM. Cú thể thấy từu hai hỡnh này, hệ thống ănten kộp luụn tốt hơn hệ thống ănten đơn trong cả hai mụ hỡnh kờnh. Hiệu năng của hệ thống ănten kộp sử dụng lược đồ phõn tập EGC trong hai mụ hỡnh kờnh và hiệu năng của hệ thống ănten kộp dược trỡnh bày trong hỡnh 4.7(c). Độ lợi hiệu năng của hệ thống ănten kộp với lược đồ phõn tập EGC so với hệ thống ănten đơn là 3.1 dB trong SCFCM tại BER = 10-1 và 4.1 dB trong LCFCM. Độ lợi hiệu năng tăng lờn khi BER càng thấp. Vớ dụ, độ lợi là 4.4 dB trong SCFCN tại BER = 3 x 10-2 và 6.4 dB trong LCFCM. Như dự đoỏn, độ lợi hiệu năng trong LCFCM lớn hơn so với SCFCM.
Eb/No(dB)
B
E
R
(a) BER trong SCFCM
Eb/No(dB)
B
E
R
Eb/No(dB)
B
E
R
(c) Giới hạn BER với EGC
Hỡnh 4.7: BER với ba lược đồ kết hợp và hai mụ hỡnh kờnh
Để nghiờn cứu ảnh hư λng của cỏc tham số trong mụ hỡnh elip GBSB, chỳng ta mụ phỏng sự thay đổi của một số cỏc tham số riờng biệt và đưa ra cỏc kết quả bờn dưới. Tiếp đú, chỳng ta chỉ xem xột lược đồ kết hợp phõn tập EGC đối với hệ thống ănten thụng minh kộp. Trước hết, chỳng ta xột ảnh hư λng của số lượng người sử dụng. Cỏc kết quả mụ phỏng với số lượng người sử dụng là 8,12 và 16 trong LCFCM được trỡnh bày trong hỡnh 4.8. Tất cả cỏc tham số giống như cỏc tham số cơ bản trong mụ phỏng. Nhúm ba đồ thị trờn cựng biểu thị BER của hệ thống ăten đơn, với số lượng người sử dụng là 16,12, và 8 từ trờn xuống dưới. Khi số lượng người sử dụng tăng, cụng suất tớn hiệu tương quan vủa người sử dụng mong muốn giảm, làm tăng mức cụng suất của nhiễu. Do đú, hiệu năng BER giảm. Việc giảm hiệu năng chủ yếu do Eb/N0 lớn. Vớ dụ, BER của hệ thống ănten kộp với 8 người sử dụng là 0.17% tại Eb/N0 = 21 dB, trong khi đú BER bằng 1.27% với 16 người sử dụng.
Eb/No(dB)
B
E
R
Hỡnh 4.8: BER với số lượng người sử dụng khỏc nhau
Thứ hai, chỳng ta nghiờn cứu ảnh hư λng của vận tốc di chuyển. Vận tốc di chuyển gồm cú 30, 60, 90 km/h, trong LCFCM,cỏc vận tốc này tương ứng cho cỏc tần số Doppler lớn nhất là 59, 119 và 178 Hz, trong khi đú cỏc tham số khỏc giống với cỏc tham số ban đầu. Cỏc kết quả mụ phỏng được cho trong hỡnh 4.9. Nhúm ba đồ thị trờn cựng biễu diễn BER của hệ thống ăten đơn với ba vận tốc di chuyển khỏc nhau. Nhúm ba đồ thị dưới cựng là BER của hệ thống ănten kộp. Cỏc kết quả mụ phỏng cho thấy hệ thống ănten thụng minh kộp hoạt động tốt hơn so với hệ thống ănten đơn trong cả ba vận tốc. Cần chỳ ý là, ảnh hư λng của vận tốc di chuyển là khụng đỏng kể đối với cả hệ thống ănten kộp và hệ thống ănten đơn.
Eb/No(dB)
B
E
R
Cuối cựng, chỳng ta sẽ nghiờn cứu ảnh hư λng của số lượng cỏc đa đường. TA xột 4,5 và 6 đa đường trong LCFCM, và cỏc kết quả mụ phỏng được trỡnh bày trong 4.10. Ba đồ thị trờn cựng là BER cảu hệ thống ăten đơn với số lượng đa đường khỏc nhau và ba đồ thị bờn dưới là BER của hệ thống ănten kộp. Cần chỳ ý là số lượng cỏc Rake bộ phận là cố định trong cả ba trường hợp. Cú thể thấy từ hỡnh vẽ, hệ thống ănten kộp hoạt động tốt hơn hệ thống ăten đơn trong cả ba trường hợp. Nếu Eb/N0 nhỏ, thỡ số lượng đa đường chỉ ảnh hư λng rất ớt đến hiệu năng. Điều này là do AWGN chiếm chủ yếu khi Eb/N0 nhỏ. Do đú, nhiễu do cỏc đa đường khỏc tương đối khụng đỏng kể. Hiển nhiờn là, điều này sẽ ngược lại khi Eb/N0 lớn như thấy trong hỡnh vẽ.
Eb/No(dB)
B
E
R
Hỡnh 4.10: BER với số lượng đa đường khỏc nhau
Cỏc kết quả mụ phỏng cho thấy mụ hỡnh đường trũn GBSB và mụ hỡnh elip GBSB cơ bản là giống nhau. Sự khỏc nhau cơ bản λ đõy là mụ hỡnh đường trũn hoạt động tốt hơn đối với Eb/N0 lớn hay tạp õm yếu, trong khi đú mụ hỡnh elip lại tốt hơn khi Eb/N0 lớn hay tạp õm mạnh. Hiện tượng này được trỡnh bày trong hỡnh 4.11. Hai đồ thị trờn cựng là BER của hệ thống ănten đơn trong mụ hỡnh đường trũn và elip GBSB, và nhúm dưới cựng là BER của hệ thống ănten kộp.
Eb/No(dB)
B
E
R
Hỡnh 4.11: So sỏnh BER trong mụ hỡnh elip và đường trũn GBSB.
Túm lại, kết quả mụ phỏng của kết hợp phõn tập trong hệ thống 3GPP cho thấy: i) lược đồ EGC hoạt động tốt nhất trong ba lược đồ phõn tập kết hợp. Một
thuận lợi là lược đồ EGC rất đơn giản để thực hiện.
ii) Như dự đoỏn, trong LCFCM độ lợi hiệu năng đạt được cao hơn so với SCFCM. Cú thể tin rằng hiệu năng thực tế của hệ thống ănten kộp nằm trong khoảng hiệu năng của mụ hỡnh LCFCM và SCFCM.
Dựa trờn những nguyờn về phõn tập, chỳng ta cho rằng MRC chắc chắn hoạt động tốt hơn EGC. Tuy nhiờn, cỏc kết quả mụ phỏng cho thấy EGC hoạt động tốt hơn MRC. Cú thể phõn tớch được nguyờn nhõn này như sau. Trong mụ hỡnh kờnh của chỳng ta, cụng suất trung bỡnh của tớn hiệu kết hợp từ mỗi một ănten là như nhau. Trong SCFCm, hai tớn hiệu đa đường từ mỗi một ănten chỉ khỏc nhau về pha, nhưng chỳng cú cựng cụng suất tớn hiệu. Trong LCFCM, hai tớn hiệu đa đường từ mỗi một ăntencú pha đinh Rayleigh độc lập. Do đú, chỳng cú cụng suất tớn hiệu tức thời khỏc nhau, nhưng cụng suất tớn hiệu trung bỡnh thỡ vẫn giống nhau. ĐIũu này cũng cú nghĩa là SNR của cỏc tớn hiệu ănten giống nhau. Do đú, EGC hoạt động hiệu quả hơn MRC vỡ mỗi một ănten cps SNR trung bỡnh như nhau. đối với MRC (hay SLC), chỳng ta sử dụng giỏ trị tớn hiệu cộng tạp õm thay thế cho SNR như là một nhõn tố trọng số. Vỡ ước tớnh kờnh khụng chớnh xỏc do nhiễu, kết hợp phõn tập với hệ số trọng số (S + N) khụng thoó món được những mong muốn như trong lý thuyết. Vỡ vậy, hiệu năng của MRC thấp hơn so với EGC. Trongmụi trường thực, cụng suất tớn hiệu trung bỡnh của hai ănten khụng bằng nhau. Trong mụi trường thực, MRC cú thể hoạt động tốt hơn EGC. Cỏc kết quả sau cho
thấy MRC với hệ số trọng số SNR hoạt động tốt hơn EGC nếu tỷ số SNR trung bỡnh của hai ănten là 2:1, như thấy trong bảng 4.1
SNR của ănten1
Ănten 1 Ănten 2 EGC MRC với
(S+N) MRC với SNR -15 dB 18.6% 26.4% 14.9% 15.9% 13.5% -13 dB 11.3% 18.1% 7.2% 8.0% 6.4% -11 dB 4.5% 8.0% 1.6% 2.1% 1.5%
Bảng 4.1: So sỏnh hiệu năng của EGC và MRC