Lý tưởng hóa bộ công cụ để thực hiện một thuật toán DPD là tránh được sự phụ thuộc vào nguồn cung cấp chipset hoặc phần cứng để khởi tạo mô hình, và sẽ tích hợp với phần còn lại của hệ thống phụ xử lý băng tần cơ bản để giảm thiểu chi phí. Ngoài ra, kết nối với các công cụ khác để xác thực phần cứng cũng rất quan trọng.
Ví dụ được mô tả dưới đây là một minh họa cụ thể cho khái niệm DPD: Quá trình xử lý của mạch tiền méo hoặc DUT có thể được đo thực nghiệm bằng phương pháp sử dụng sóng phức hợp tức thời ở băng tần cơ bản. Một thiết lập điển hình được thể hiện trong hình 54. Các dạng sóng kỹ thuật số của băng tần cơ bản được tải về một máy phát tín hiệu vector (VSG) và được đưa quaDUT. Đầu ra của DUT là sau đó được chuyển đổi và lấy mẫu bởi tín hiệu vector phân tích (VSA). Dữ liệu đầu vào và đầu ra được sử dụng để tạo ra các mô hình xử lý: cả mô hình DPD và mô hình khuếch đại công suất (PA) cho mô hình DUT.
Hình 54. Hệ thống DPD kết hợp SystemVue, máy phát tín hiệu, tín hiệu và phân tích
Để chọn tín hiệu phân tích cần tính đến cả sóng hài thứ tự thứ 3 và thứ 5 của băng thông tín hiệu. Quá trình đo lường DPD được tiến hành qua năm bước như trong hình 54. Hai phương pháp để trích xuất các mô hình DPD tùy thuộc vào sự lựa chọn các tín hiệu. Phương pháp (a) trong hình 54sử dụng đầu vào và ra PA (điểm B và A trong hình 54). Phương pháp (b) trong hình 54 sử dụng đầu vào baseband và đầu ra PA (điểm C và A trong hình 54). Quá trình năm bước để kiểm tra DUT với DPD như sau:
1. Tạo tín hiệu kích thích DPD. Các dạng sóng kích thích DPD (ví dụ, 802.11ac, LTE/LTE-A, WCDMA,…) được tạo ra và tải về thông qua mạng LAN hoặc GPIB vào VSG.
2. Thu tín hiệu đầu ra PA. Đáp ứng ở cả đầu vào và đầu ra của PA (điểm B và A trong hình 54), hoặc chỉ PA đầu ra (điểm A trong hình 54) được thu từ VSA. PA đầu ra sẽ được thu bằng cách chèn các PA giữa VSG và VSA với hiệu chuẩn tín hiệu thích hợp, bao gồm cả tín hiệu đệmvà suy hao.
3. Tạo mô hình DPD. Bước này là để trích xuất mô hình DPD dựa trên đầu vào và đầu ra PA. Bước này bao gồm ước tính thời gian trễ và có điều chỉnh cho
phù hợp. Độ trễ lan truyền thông qua các DUT sẽ tạo ra một khoảng chênh lệch giữa các mẫu sử dụng để tính toán tức thời AM/PM và đặc tính AM/PM của DUT. Khoảng chênh lệch này sẽ chuyển thành phân tán trong AM/PM và đặc tính AM/PM mà có thể bị hiểu sai và coi là hiệu ứng nhớ.
4. Sử dụng tiền méo với tín hiệu kích thích. Các đáp ứng DPD + PA được thu bằng cách kích thích các mô hình DPD trích xuất và tải về các dạng sóng đầu ra DPD vào VSG. Các dạng sóng đầu ra PA sau đó được thu từ VSA.
5. Kiểm tra hiệu suất DPD. Các đáp ứng DPD + PA được xác minh và có thể cải thiện hiệu suất đối với DPD.
Hình 55. Trích xuất mô hình (a) với cả đầu vào và đầu ra PA, (b) với cả đầu vào và đầu ra của băng thông cơ bản.
Bước 2 trong phương pháp (b) cần tính toán thời gian trễ. Điều này được thực hiện ở cấp lấy mẫu để đồng bộ hóa giữa dạng sóng đầu ra PA thực tế và các dạng sóng mô phỏng của băng tần cơ bản vì một tín hiệu kích hoạt được sử dụng để thu được tín hiệu trong VSA trong khi các dạng sóng ở băng cơ bản là dạng sóng lý tưởng và không có thời gian trì hoãn. Thời gian trì hoãn thô là lần đầu tiên ước tính là bằng phương trình như sau:
Trong đóN là số lượng mẫu thu được. Các kết quả được hiển thị trong hình dưới đây.
Hình 56 minh họatích hợp 2 kênh lân cậnsóng mang 20 MHz. Các điểm thấp nhất là tín hiệu kích thích, các điểm cao hơn là đáp ứng khuếch đại công suất khi không có DPD, và điểm ở giữa là đáp ứng khuếch đại công suất khi có DPD. Cải thiện hiệu suất kênh lân cận được thấy rõ trong hình.
Hình 57 minh họa một tín hiệu đường xuống trong LTE-Advanced khi tích hợp 3 kênh lân cận sóng mang 20 MHz.
Hình 58 minh họa một tín hiệu đường xuống trong LTE-Advanced khi tích hợp 2 kênh lân cận sóng mang 20 MHz và 1 kênh 20MHz không lân cận.
Hình 59 minh họa một tín hiệu đường xuống trong LTE-Advanced khi tích hợp 1 kênh lân cận sóng mang 20 MHz và 1 kênh 20MHz không lân cận.
Hình 57. Đường đặc tính DPD khi tích hợp 3 kênh lân cận sóng mang 20 MHz
Hình 58. Đường đặc tính DPD khi tích hợp 2 kênh lân cận sóng mang 20 MHz và 1 kênh 20MHz không lân cận
Hình 59. Đường đặc tính DPD khi tích hợp 1 kênh lân cận sóng mang 20 MHz và 1 kênh 20MHz không lân cận
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
Công nghệ LTE-Advanced là một công nghệ còn khá mới, đã và đang được triển khai trên toàn thế giới với khả năng truyền tải tốc độ cao sử dụng băng tần hiệu quả. Vì vậy việc thực hiện các nghiên cứu về các kỹ thuật sử dụng trong công nghệ LTE-Advanced sẽ là một đòi hỏi thiết yếu, là cơ sở cho việc triển khai thực tế.
Dựa vào cơ lý thuyết và kết quả mô phỏng đã trình bày, người thực hiện luận văn đã bước đầu giải quyết bài toán tăng hiệu suất cho bộ khuếch đại công suất sử dụng trong công nghệ LTE-Advanced.
Với kết quả đạt được, người thực hiện luận văn sẽ hướng tới nghiên cứu phát triển các nội dung tiếp theo như: thiết kế, tính toán thực tế và tối ưu hóa mạng thông tin di động sử dụng công nghệ LTE-Advanced.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Erik Dahlman, Stefan Parkvall, Johan Skold and Per Beming, “3G Evolution
HSPA and LTE Mobile Broadband”, Academic Press, 2007.
2.Harri Holma, Antti Toskala (2009) ,“LTE for UMTS – OFDMA and SC-FDMA
Based Radio Access”, John Wiley & Sons Ltd.
3. Agilent Technologies (2009), “3GPP Long Term Evolution: System Overview,
Product Development,and Test Challenges.”
4. Farooq Khan (2009), “LTE for 4G Mobile Broadband: Air Interface
Technologies and Performance”, Cambridge University Press.
5.C.Gessner (2008), “UMTS Long Term Evolution (LTE) Technology Introduction”, Rohde-Schwarz.
6. Erik Dahlman, Stefan Parkvall and Johan Skold, “LTE/LTE – Advanced for
mobile broadband.”.
7. Agilent Technologies (2013), “LTE and the Evolution to 4G Wireless: Design
and Measurement Challenges”, Moray Rumney.
8. Các website tham khảo :
www.vntelecom.org www.dientucongnghe.net
www.wikipedia.org
www.3gpp.org www.ieee.org