- Vùng phủ rộng hơn
Do mật độ phổ cơng suất phát thấp nên độ phủ của hệ thống UWB rất hạn chế. Hệ thống nhiều ăng ten (MAS) cung cấp độ khuếch đại mạng khoảng 3 dB (thậm chí cĩ thể đạt 6 dB) mỗi khi gấp đơi lượng anten, nhờ đĩ tăng độ rộng vùng phủ. Về nguyên lý, khuếch đại phân tập cĩ thể làm tăng tỷ số SNR và gián tiếp nâng cao phạm vi hoạt động. Tuy nhiên, 2 tính năng này cần phải được kiểm tra một cách kỹ lưỡng do những ảnh hưởng tiêu cực tới hệ thống. Khi tăng băng thơng, độ khuếch đại phân tập cĩ xu hướng giảm do pha-đinh phạm vi hẹp giảm và độ khuếch đại đỉnh 6 dB vẫn cần phải
được chứng minh trong thực tiễn. Cuối cùng, việc sử dụng nhiều anten tại máy phát, như với kỹ thuật tạo dạng búp, cĩ thể vi phạm các quy định về EIRP cho UWB.
- Tốc độ dữ liệu cao
Dung lượng kênh ecgođic của hệ thống UWB-MIMO tăng gần tuyến tính với số anten phát và anten thu dưới kênh pha-đinh UWB trong mơ hình Nakagami điển hình. Ngồi ra, xung UWB cĩ khoảng thời gian rất ngắn sẽ cho độ phân giải cao và cung cấp hàng chục kết nối đối với mơi trường trong nhà. Khả năng phân tán này khiến các mơ hình ghép khơng gian trong hệ thống UWB đầy hứa hẹn bởi tín hiệu từ các điểm khác nhau cĩ thể được phân phân tách nhờ những kí hiệu khơng gian riêng biệt.
- Khả năng loại bỏ nhiễu
Kỹ thuật tạo dạng búp, khơng chỉ tăng độ rộng vùng phủ, cịn giúp giảm nhiễu bằng cách ngăn các tạp âm khơng mong muốn đi tới máy thu. Với hệ thống UWB, phương pháp này hiệu quả cho một khoảng tần số lớn, điều này yêu cầu bộ lọc thích ứng cho từng khoảng trễ hoặc bộ nâng pha đơn giản tại mỗi nhánh anten. Hơn thế nữa, mặc dù thời gian kết hợp kênh lớn, hệ số bộ lọc cần được kiểm tra thường xuyên, điều này khiến việc thực thi trở nên rất phức tạp. Ngồi ra, mơi trường đa đường dày đặc cũng giới hạn các ưu điểm của kỹ thuật UWB kỹ thuật tạo dạng búp.
- Phương diện kĩ thuật
Tính khả thi của hệ thống UWB là một thách thức lớn về băng thơng do phải thiết kế các anten và bộ khuếch đại dầy đặc (để cùng lúc cung cấp băng tần rộng), độ khuếch đại lớn, tiêu hao cơng suất thấp. Hơn thế nữa, với mơ hình đa sĩng mang, biến đổi Fourier (FFT) tiêu tốn rất nhiều tài nguyên phần cứng và băng thơng do cĩ rất nhiều sĩng mang con. Về điểm này, sự kết hợp giữa MIMO và UWB cĩ thể cung cấp một giải pháp kỹ thuật thay thế cho hệ thống UWB anten đơn với băng thơng được tăng gấp đơi. Việc tách đơi băng thơng trong khi vẫn giữa nguyên tốc độ truyền dẫn, độ khuếch đại gần nhân đơi, và băng thơng anten giảm đi một nửa sẽ làm giảm gánh nặng cơng nghệ. Hơn thế nữa, phần cứng xử lý tín hiệu cũng trở nên ít tốn kém hơn, ví dụ, giả sử cĩ P sĩng mang con, khi đĩ 2 ăng ten phát/ thu chỉ chấp nhận P=2 điểm biến đổi Fourier thay vì P điểm biến đổi cho một kết nối SISO. Do đĩ, khác với các hệ thống băng hẹp (hệ thống MIMO chỉ hiệu quả khi cơng suất phổ đạt giới hạn), MIMO sẽ mang lại rất nhiều thuận lợi cho việc thiết kế kỹ thuật của hệ thống UWB.
CHƢƠNG II. MƠ HÌNH KÊNH UWB-MIMO 2.1 Giới thiệu
Do các hệ thống UWB sử dụng xung rất hẹp, các xung thu được từ các tuyến khác nhau với thời gian khác nhau theo thứ tự nano giây cĩ thể được phân tách riêng biệt. Dựa vào điều này, mơ hình kênh UWB về cơ bản sẽ khác biệt so với các truyền thơng băng hẹp khác. Trong chương này, một số mơ hình kênh UWB thơng dụng sẽ được đưa ra, từ đĩ đặt nền tảng cho các phần sau.