CHƢƠNG II : CÁC CễNG NGHỆ THEN CHỐT CỦA MẠNG DI ĐỘNG
2.10. Kỹ thuật MIMO
2.10.1. Giới thiệu chung:
MIMO (Multiple Input Multiple Output) là một cỏch thể hiện tổng quỏt sự sử dụng nhiều anten ở phớa phỏt và phớa thu. Nhiều anten cú thể đƣợc sử dụng để tăng độ lợi phõn tập và vỡ thế tăng tỷ số súng mang trờn nhiễu tại mỏy thu. Tuy nhiờn thuật ngữ này thƣờng đƣợc sử dụng để biểu thị truyền dẫn nhiều lớp hay nhiều luồng nhƣ là một phƣơng tiện để tăng tốc độ số liệu đến mức cực đại cú thể trong một kờnh cho trƣớc. Vỡ thế MIMO hay ghộp kờnh khụng gian cú thể nhỡn nhận nhƣ là một cụng cụ để cải thiện thụng lƣợng của ngƣời sử dụng đầu cuối giống nhƣ là “một bộ khuếch đại tốc độ số liệu”. Về bản chất, cải thiện thụng lƣợng của ngƣời sử dụng đầu cuối ở một mức độ nhất định sẽ dẫn đến tăng thụng lƣợng hệ thống.
Sử dụng hệ thống MIMO với nhiều antenne ở cả phớa phỏt và phớa thu để cải thiện dung lƣợng và độ của hệ thống mà khụng yờu cầu mở rộng băng tần và cụng suất tớn hiệu. Để hiểu rừ vấn đề này chỳng ta nghiờn cứu mụ hỡnh hệ thống MIMO và thực hiện cỏc phõn tớch toỏn học cần thiết để tớnh toỏn dung lƣợng đạt đƣợc của hệ thống MIMO trong điều kiện kờnh đƣợc biết và khụng đƣợc biết ở phớa phỏt. Nhƣng kết quả này đƣợc xem xột trong cả trƣờng hợp của tham số vật lý lờn dung lƣợng kờnh nhƣ vấn đề tƣơng quan giữa cỏc antenna, vấn đề truyền lan antenna thu.
2.10.2. Ƣu điểm của hệ thống MIMO Hệ thống MIMO cung cấp ƣu điểm sau: Hệ thống MIMO cung cấp ƣu điểm sau:
Số húa bởi Trung tõm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
- Độ lớn dàn: Do sử dụng nhiều antenna, độ lợi dàn antenna tăng vựng phủ súng
cự ly. Điều này cú lợi cho cỏc vựng xa xụi ớt ngƣời, khi cú thể sử dụng ớt BTS hơn. Mặt khỏc cũng cú thể giảm cụng suất phỏt của thiết bị đầu cuối nhờ tăng độ lợi của BTS thu.
- Độ lợi phõn tập: Cụng suất tớn hiệu trong kờnh khụng dõy dao động ngẫu nhiờn (hoặc yếu dần). Phõn tập là một kỹ thuật mạnh để truyền tớn hiệu trong mụi trƣờng fading bằng cỏch phỏt nhiều bản sao khỏc nhau qua miền thời gian, tần số và khụng gian để phớa thu cú thể thu chớnh xỏc tớn hiệu phỏt. Điều này sẽ làm giảm tỷ lệ lỗi bit. Cú thể sử dụng phõn tập khụng gian (antenna) phõn tập thời gian hay phõn tập tần số. Tuy nhiờn phõn tập khụng gian đƣợc ƣu thớch hơn vỡ nú khụng tiờu tốn thời gian vfa băng thụng truyền dẫn.
- Độ lợi ghộp kờnh khụng gian: Kờnh MIMO đƣa ra sự tăng tuyến tớnh của
dung lƣợng mà khụng tiờu tốn thờm cụng suất băng thụng. Độ lợi này đƣợc thực hiện bằng việc phỏt cỏc tớn hiệu độc lập từ cỏc antenna riờng biệt.
- Giảm giao thoa: Giao thoa đồng kờnh do việc tỏi sử dụng tần số trong kờnh
khụng dõy. Khi đa antenna đƣợc sử dụng, sự phõn biệt giữa cỏc dấu hiệu khụng gian của tớn hiệu mong muốn và tớn hiệu đồng kờnh cú thể đƣợc khai thỏc để giảm giao thoa.
- Kết hợp cụng suất: Trong trƣờng hợp cú M antnena đƣợc thực hiện ở đƣờng xuống và mỗi antnena đƣợc điều khiển bởi một bộ khuếch đại cụng suất với tốc độ tƣơng đƣơng ở trƣờng hợp 1 antenna, hế số kết hợp cụng suất sẽ là 10log10M [1],[4].