nghệ CDMA/OFDM
4.7 Kết quả mụ phỏng
Trong phần này, sẽ trỡnh bày kết quả mụ phỏng của một hệ thống CDMA/OFDM trong một kờnh fading Rayleigh đa đường. Giả sử thời gian bảo vệ δ lớn hơn trễ phổ tối đa, cỏc kờnh truyền coi như một kờnh fading Rayleigh phẳng. Tổng số user là K = 64. Mó WH được sử dụng để trải phổ. Chiều dài của từ mó WH sẽ phụ thuộc vào thuật toỏn tỏch súng. Với thuật toỏn CD (Conventional Detection), chỳng ta sẽ lấy chiều dài mó WH Ns= K=64, Tuy nhiờn đối với thuật toỏn MLD chiều dài từ mó Ns=4 hoặc 8.
Hệ thống OFDM được hiện thực húa bởi một bộ FFT đảo với N = 512 điểm (L = 8). Mỗi súng mang con sử dụng băng thụng 2500 Hz, vỡ vậy cỏc thời gian truyền mỗi tớn hiệu chip là 0,4 ms. Băng thụng cú ớch là 2500 x 512 = 1,28 MHz. Nếu độ dài khoảng bảo vệ là 32às (được chọn (để chống lại echos lờn đến 32 fis) tốc độ chip tổng cộng cú thể được truyền là 1,185 M- chip/sec khi sử dụng điều chế BPSK.
Nếu chỳng ta sử dụng khoảng 10 phần trăm tốc độ (0,1185 M-chip/sec) cho kờnh-sounding và đồng bộ húa, cú thể giả thiết đường truyền của 64 user hoạt động ở mức khoảng 16,664 kbit / sec, kết quả ta cú một hiệu suất trả phổ cao 0,8332 bit / sec / Hz.
Cú thể nhận thấy rằng nếu chỳng ta sẽ sử dụng một tỷ lệ 2/3 mó húa kờnh cho bảo vệ lỗi, thỡ cú thể truyền tải thụng tin hữu ớch với tốc độ lờn đến 11.11 kbit / sec cho mỗi user. Ngoài ra bằng cỏch sử dụng điều chế QPSK băng thụng cú ớch sẽ được giảm tới một nửa, với kết quả truyền 2 x 64 người sử dụng trong cỏc kờnh 1,28 MHz.
Theo cỏc tham số ở trờn, nếu chỳng ta cũng xem xột hiện tượng tần số Doppler khoảng 200 Hz, điều kiện thời gian kết hợp cú thể được đảm bảo. Hai trường hợp được mụ phỏng cho cỏc thuật toỏn khỏc nhau: K = 4. Với cỏc điều khiển cụng suất lý tưởng, thụng tin trạng thỏi kờnh lý tưởng (CSI), và mó
xen interleaving lý tưởng như giả thiết. Hỡnh 4.3 cho thấy hiệu quả hoạt động của CD (NS = Ns1 = 64) cho cỏc trường hợp ở trờn.
Hỡnh 4.3: Hiệu suất của hệ thống CDMA/OFDM với phương phỏp tỏch súng thụng thường
Trường hợp 64 user cho một kờnh fading Rayleigh cú một lỗi nền trong trường hợp mà chỳng ta khụng sử dụng CSI, bởi vỡ tớnh trực giao gõy ra giữa cỏc mó user khụng được giả định. Tuy nhiờn, bằng cỏch sử dụng CSI, đối với SNR thấp BER sẽ cao hơn khuếch đại nhiễu. Đối với SNR cao điều kiện trực giao sẽ được giả thiết: khụng cú lỗi nền (error-floor).
Hỡnh 4.4 so sỏnh hiệu quả hoạt động của 2 phương phỏp MLD (bằng cỏch sử dụng mụ hỡnh truyền thứ hai hỡnh 4.1.b, Ns = Ns1 / m = 8, m = 8 cho trường hợp 64 user) và phương phỏp CD cựng số lượng user. Cỏc đường cong phõn tớch cũng được vẽ. Cỏc điểm cong chỉ ra rằng, độ dài của mó WH tăng cải thiện hiệu suất. So sỏnh những kết quả này với trường hợp của CD bằng
cỏch sử dụng cựng một mó WH, và trong cựng một mụ hỡnh truyền, MLD thực hiện rất tốt ngay cả với mó WH ngắn.
Hỡnh 4.4: So sỏnh hiệu suất của hệ thống CDMA/OFDM với 2 phương phỏp tỏch súng MLD, CD.
Hỡnh 4.5 so sỏnh hiệu suất của 2 hệ thống CDMA/MRC và CDMA/OFDM. Từ những đường cong biểu diễn này ta đi đến kết luận rằng với trường hợp SNR cao hệ thống CDMA/MRC hoạt động tốt hơn hệ thống CDMA /OFDM. Tuy nhiờn, với SNR thấp sự khỏc biệt này khụng quan trọng so với độ phức tạp của bộ thu Rake và bộ ước lượng kờnh.
Hỡnh 4.5: So sỏnh 2 hệ thống CDMA/MRC và CDMA/OFDM
KẾT LUẬN
Trong bài viết này, tụi đó nghiờn cứu hệ thống kết hợp 2 cụng nghệ đa truy nhập là OFDM và CDMA (hệ thống đa truy nhập kờnh truyền đa súng mang phõn chia theo mó MC CDMA – một cụng nghệ triển vọng cho hệ thống thụng tin di động thế hệ kế tiếp), đồng thời tụi cũng lập trỡnh Matlab mụ phỏng hiệu quả hoạt động của một hệ thống MC CDMA cho đường tải xuống (Base-Mobile) của một hệ thống thụng tin di động bởi việc sử dụng cỏc thuật toỏn khỏc nhau cho việc giải trải phổ. Hai cấu trỳc truyền tớn hiệu được phõn tớch, trong đú cho phộp việc thu tớn hiệu tối ưu với độ phức tạp hợp lý.
Cỏc kết quả mụ phỏng và phõn tớch cho thấy hiệu quả hoạt động của CDMA/OFDM với MLD cung cấp phõn tập tần số và được so sỏnh với một hệ thống CDMA tối ưu với phõn tập MRC. Tuy nhiờn, trong thực tế, việc
cung cấp cho một vớ dụ về độ phõn tập bằng 8 cho hệ thống CDMA / OFDM đơn giản hơn là bộ thu Rake với 8 đầu thu.
Bằng cỏch sử dụng điều chế BPSK, hệ thống hỗ trợ cho 64 người sử dụng đang hoạt động tại tốc độ 16,664 kbit /sec (khụng cú mó kờnh) trong một băng thụng 1,28 MHz, kết quả là hiệu suất trải phổ cao 0,8332 bit/sec/Hz (bằng cỏch sử QPSK thỡ chỉ dựng 1/2 băng thụng trờn).
Hướng nghiờn cứu sử dụng CDMA/OFDM cho đường xuống là một cỏch nghiờn cứu triển vọng, với việc sử dụng phương phỏp này thỡ bộ thu tại cỏc mỏy di động CDMA cầm tay sẽ đơn giản hơn rất nhiều so với việc sử dụng bộ thu Rake, qua đú cú thể giảm giỏ thành thiết bị đầu cuối đối với mạng di động sử dụng cụng nghệ CDMA. Hướng nghiờn cứu này cú thể phỏt triển tiếp tục với hướng thực hiện xỏc định một hệ thống tương tự cho đường lờn Uplink (Trạm mobile - Base-Mobile) của hệ thống thụng tin di động.