DI ĐỘNG WCDMA
2.4. MIMO và phân tập
Để giải thích MIMO, ta bắt đầu với hệ thống đơn giản hơn SISO (một đầu vào và một đầu ra). Hình 2.9 minh họa một kênh SISO với một anten phát và một anten thu. Tương ứng chỉ có một vectơ kênh: h(t).
MIMO có thể coi là một loại của hệ thống anten thông minh. Các hệ thống anten thông minh truyền thống bao gồm nhiều anten ở bộ thu, trong khi đó một hệ thống MIMO tổng quát nhiều anten được dùng cả ở phía phát và ở phía thu. Việc thêm nhiều anten ở phía phát kết hợp với thuật toán xử lý tín hiệu ở phía phát và thu tạo nên ưu điểm vượt trội so với các hệ thống anten truyền thống về cả dung lượng và tính phân tập.
Hình 2.10 minh họa một ví dụ kênh MIMO 2×2 có 2 anten phát và 2 anten thu. Do
đó kênh MIMO 2×2 có 4 vectơ: h11, h12, h21, h22, dạng một ma trận kênh trong khi tham số
của kênh SISO là một hàm truyền đạt đơn
Hình 2.9. Kênh SISO
Hình 2.10. Kênh MIMO 2×2
Ta định nghĩa: “Một hệ thống thông tin vô tuyến có nhiều phần tử anten ở cả phía phát và thu thì gọi là một hệ thống MIMO”. Trong hệ thống sử dụng các sơ đồ xử lý tín hiệu để cải thiện chất lượng truyền dẫn hay thông lượng hệ thống. Hệ thống MIMO được phân biệt dựa vào số lượng các bộ điều chế.
Các sơ đồ MIMO được xây dựng trên hai kỹ thuật: phân tập không gian thời gian và ghép kênh không gian.
Phân tập có thể là phân tập thu sử dụng nhiều ăng ten thu (SIMO: một đầu vào nhiều đầu ra) và phân tập phát sử dụng nhiều ăng ten phát (MISO: nhiều đầu vào một đầu ra). Các kênh có nhiều ăng ten phát và nhiều ăng ten thu thậm chí còn cho hiệu năng cao hơn. Các kênh này được gọi là MIMO (nhiều đầu vào nhiều đầu ra). Ngoài việc đảm bảo phân tập, các kênh MIMO còn cho phép bổ sung thêm các mức độ tự do thông tin.
Trong phần này ta sẽ xét hai sơ đồ phân tập điển hình: Phân tập thu với sơ đồ kết hợp thu tỉ lệ cực đại (MRRC) và sơ đồ phân tập Almouti (hay MIMO alamouti)