- Đánh giá lợi ích của kỹ thuật MIMO trong WiMA
4.4.3 Hiệu năng LTE với sóng mang FDD băng thông 20MHz
Đánh giá được trình bày trong phần 4.2 dựa trên mô phỏng tĩnh và đánh giá cuả 3GPP dựa trên mô phỏng động đều dựa trên sóng mang băng thông 5MHz. LTE hỗ trợ dải rộng các băng thông sóng mang lên đến 20 MHz. Băng thông cao hơn cho các tốc độ số liệu đỉnh các hơn cho các người sử dụng và thông lượng trung bình người sử dụng cũng cao hơn. Các con số nhận đựơc dựa trên mô phỏng động cùng với các giả thiết cũng giống như trong đánh giá của 3GPP, ngoại trừ các thông số được chỉ ra trong bảng 4.5.
Các giá trị hiệu năng trên hình 4.5 cho thấy thông lượng trung bình người sử dụng đối với sóng mang băng thông 20MHz vào khoảng 4 lần lớn hơn sóng mang băng thông 5MHz đối với cả các tải lưu lượng cao và thấp. Mặc dù sóng mang
-LXXIV-
băng thông 20MHz tăng tốc độ số liệu bốn lần, hiệu suất phổ tần (Mbps/MHZ) cực đại hầu như không đổi. Các giá trị cho 4x4 MIMO cho phép tăng hiệu suất phổ tần hai lần so với 2x2MIMO.
Bảng 4.5 -Các giả thiết cho các kết quả trên hình 4.5
Công suất trạm gốc 40W (20MHz) và 20W (5MHz)
Mô hình truyền sóng Vĩ mô ngoại ô (mô hình kênh không gian) Khoảng cách giữa các trạm 500m
Lập biểu Công bằng tỷ lệ trong miền thời gian và miền tần số
Hình 4.5 -Thông lượng trung bình người sử dụng phụ thuộc hiệu suất phổ tần đối với các sóng mang băng thông 5MHz và 20 MHz
4.5 Đánh giá lợi ích của kỹ thuật MIMO trong WiMAX
Trong WiMAX để đảm bảo tốc độ số liệu cao là khả năng ghép kênh không gian nhiều luồng (hay lớp) số liệu đồng thời trên cùng một tài nguyên thời gian và tần số. Trong trường hợp MIMO một người sử dụng, các luồng này hướng đến một máy thu, còn trong trường hợp MIMO nhiều người sử dụng các luồng này hướng tời nhiều máy thu khác nhau. Hạng cao của kênh MIMO do nhiều anten tạo ra cho phép máy thu phân tách theo không gian nhiều lớp.
Trong phần này ta sẽ xét hiệu năng mức liên kết của WiMAX cho truyền dẫn bằng hai luồng để nhấn mạnh các ích lợi của các sơ đồ MIMO vòng hở và vòng kín. Mặc dù IEEE 802.16e-2005 cho phép truyền dẫn lên đến bốn luồng, nhưng trong phần này ta chỉ xét trường hợp truyền dẫn hai luồng. Ta cũng chỉ xét các trường hợp QPSK r1/2 và QPSK r3/4, tuy nhiên các lợi ích cho các trường hợp này cũng đúng với 16QAM và 64QAM. Các kết quả mức liên kết nhân được ở đây dựa trên máy thu MMSE MIMO và các giải thuật ước tính kênh thực tế.
-LXXV-
Các kết quả được trình bày ở đây sử dụng sơ đồ mốc là sơ đồ MIMO vòng hở 2x2 với hai anten phát được sử dụng để ghép kênh không gian cho hai luồng số liệu. Máy thu trong trường hợp này là máy thu MMSE MIMO với hai anten thu. Các hình 4.6 và 4.7 cho ta thấy hiệu năng mức liên kết của trường hợp sơ đồ mốc và các sơ đồ khác với số lượng anten phát thu khác nhau. Các kênh MIMO bậc cao hơn cho lợi ích cao hơn rõ rệt khi tỷ lệ mã cao, sở dĩ như vậy vì chúng nhậy cảm hơn đối với phađinh. Xác suất xẩy ra phađinh giảm khi khi tăng số anten và vì thế lợi ích đối với các sơ đồ truyền dẫn với tỷ lệ mã cao cũng sẽ tăng. Bảng 4.6 cho thấy độ lợi của các sơ đồ MIMO vòng hở khác nhau so với sơ đồ MIMO mốc 2x2.
Hình 4.6 -BER cho AMC QPSK r1/2 trong kênh người đi bộ B sử dụng hai luồng (ma trận B).
Hình 4.7 -BER cho AMC QPSK r3/4 trong kênh người đi bộ B sử dụng hai luồng (ma trận B).
Bảng 4.6 -Độ lợi MIMO vòng hởi so với MIMO mốc vòng hở đối với AMC trong kênh người đi bộ B sử dụng hai luồng số liệu (ma trận B).