TRUY CẬP VÔ TUYẾN TRONG LTE
3.3.1. Các chế độ truy cập của MIMO:
Hình 3.20: Các chế độ truy cập của MIMO
3.3.1.1. Đơn đầu vào Đơn đầu ra (SISO)
Chế độ truy nhập kênh vô tuyến đơn giản nhất là đơn đầu vào đơn đầu ra (SISO), trong đó chỉ có một ăng ten phát và một ăng ten thu được sử dụng. Đây là
56
hình thức truyền thông mặc định kể từ khi truyền vô tuyến bắt đầu và nó là cơ sở để dựa vào đó tất cả các kỹ thuật đa ăng ten được so sánh.
3.3.1.2. Đơn đầu vào đa đầu ra (SIMO)
Một chế độ thứ hai thể hiện trong hình 3.20 là đơn đầu vào đa đầu ra (SIMO), trong đó sử dụng một máy phát và hai hoặc nhiều hơn máy thu. SIMO thường được gọi là phân tập thu. Chế độ truy nhập kênh vô tuyến này đặc biệt thích hợp cho các điều kiện tín hiệu-nhiễu(SNR) thấp. Trong đó có một độ lợi lý thuyết có thể đạt được là 3dB khi hai máy thu được sử dụng, không có thay đổi về tốc độ dữ liệu khi chỉ có một dòng dữ liệu được truyền, nhưng vùng phủ sóng ở biên ô được cải thiện do sự giảm của SNR sử dụng được.
3.3.1.3. Đa đầu vào đơn đầu ra (MISO)
Chế độ đa đầu vào đơn đầu ra (MISO) sử dụng số máy phát là hai hoặc nhiều hơn và một máy thu( hình 3.20 cho thấy chỉ có 2 máy phát và một máy thu cho đơn giản ). MISO thường được gọi là phân tập phát. Cùng một dữ liệu được gửi trên cả hai ăng ten phát nhưng với chế độ mã hóa như vậy mà máy thu chỉ có thể nhận biết từng máy phát. MISO không làm tăng tốc độ dữ liệu, nhưng nó hỗ trợ các tốc độ dữ liệu tương tự nhau bằng cách sử dụng ít năng lượng hơn. Phân tập phát có thể được tăng cường với phản hồi vòng đóng từ máy thu để chỉ ra sự truyền cân bằng tối ưu của pha và công suất được sử dụng cho mỗi ăng ten phát.
3.3.1.4. Đa đầu vào đa đầu ra (MIMO)
Phương thức truyền cuối cùng được thể hiện trong hình 3.20 là truyền đầy đủ MIMO, nó yêu cầu hai hoặc nhiều máy phát và hai hoặc nhiều máy thu.
MIMO làm tăng công suất phổ bằng cách phát nhiều luồng dữ liệu cùng một lúc trong cùng một tần số và thời gian, tận dụng đầy đủ các lợi thế của các đường dẫn khác nhau trong kênh vô tuyến. Đối với một hệ thống được mô tả như MIMO, nó phải có ít nhất là nhiều máy thu với nhiều luồng phát. Số lượng các luồng phát không được nhầm lẫn với số lượng các ăng ten phát. Nó luôn có thể có số máy phát nhiều hơn số luồng dữ liệu.
57
Hình 3.21: MIMO 2x2
Một yếu tố quan trọng cho hoạt động MIMO là việc truyền từ mỗi ăng ten phải được nhận dạng duy nhất để mỗi máy thu có thể xác định được cái gì kết hợp trong việc truyền mà nó đã nhận được. Việc nhận dạng này thường được thực hiện với các tín hiệu chỉ đạo, trong đó sử dụng các mẫu trực giao cho mỗi ăng ten. Sự phân tập không gian của kênh vô tuyến nghĩa là MIMO có khả năng làm tăng tốc độ dữ liệu. Hình thức cơ bản nhất của MIMO đó là gán một dòng dữ liệu cho mỗi ăng ten và được thể hiện như trong hình 3.21. Trong dạng này, một luồng dữ liệu duy nhất được gán cho một ăng ten và được biết đến như ánh xạ trực tiếp. Kênh này sau đó được trộn lên như là sự truyền cả hai với bên nhận, mỗi ăng ten sẽ nhận thấy một sự kết hợp của mỗi luồng. Giải mã các tín hiệu nhận được là một quá trình khéo léo ở bên nhận, bởi việc phân tích các mẫu nhận dạng duy nhất ở mỗi máy phát để xác định xem kết hợp cái gì của mỗi luồng truyền hiện tại. Việc áp dụng một bộ lọc nghịch đảo và tổng hợp các luồng nhận được để tái tạo lại dữ liệu gốc.
58
Hình 3.22 LTE đa ăngten
Các vấn đề cơ bản của kỹ thuật ăng ten đã được trình bày ở trên, bây giờ xét tới các quy định của LTE, bắt đầu với một số thuật ngữ. Định nghĩa một số thuật ngữ được sử dụng như sau :
Từ mã: một từ mã biểu diễn dữ liệu người dùng trước khi nó được định dạng
để truyền. Một hoặc hai từ mã , CW0 và CW1, có thể được sử dụng tùy thuộc vào điều kiện kênh truyền chiếm ưu thế và trường hợp sử dụng. Trong trường hợp phổ biến nhất là MIMO một người sử dụng (SU-MIMO), hai từ mã được gửi đến một UE duy nhất, nhưng trong trường hợp ít phổ biến là đường xuống MIMO nhiều người dùng (MU-MIMO), mỗi từ mã được gửi cho chỉ một UE.
Lớp: thuật ngữ lớp là đồng nghĩa với luồng. Đối với ghép kênh không gian,
tối thiểu là hai lớp phải được sử dụng. Được cho phép lên tới bốn lớp. Số lượng các lớp biểu thị bằng biểu tượng v. Số lượng của lớp luôn nhỏ hơn hoặc bằng số lượng của ăng ten.
Tiền mã hóa(Precoding): Tiền mã hóa sẽ chỉnh sửa các tín hiệu lớp trước khi truyền. Điều này có thể được thực hiện với sự phân tập, tạo chùm tia hoặc ghép kênh không gian.
59
CHƢƠNG 4: