5. Bố cục của luận án
2.3.3 Mô hình kênh massive MIMO
Đối với mỗi chùm tia, mô hình kênh massive MIMO như sau:
= , , … , , , , , , … , + (2.81) Trong định dạng ma trận: = + , (2.82)
V i ớ = , , … , là một tập hợp các tín hiệu nhận được từ NRăng-ten nhận của trạm di động. Bởi vì hệ thống ghép kênh không gian MIMO tận dụng lợi thế của phân tập truyền trong không gian theo thời gian gây ra bởi pha-đinh và đa đường kết hợp với tín hiệu trực giao. Việc phát hiện tín hiệu trong máy thu là phát hiện tuần tự. Do đó, đối với quy trình phát hiện chuỗi, thiết lập tín hiệu và kênh như sau: Giả sử dữ liệu được chia thành các khối bao gồm ký hiệu. Trong mỗi khối, để tránh nhiễu giữa K
các khối, ta chèn P vector bằng 0 chứa phần tử và là số lượng mẫu dữ liệu hữN N u ích v i ớ K = N + P. Kênh là kênh pha-đinh Finite Impulse (FIR) có Lđường trên mỗi liên
kết từ ộ ăng m t - truyten ền đến một ăng-ten thu. Chọn thP để ỏa mãn > 1. Tín hiệu nhận được tại ăng-ten thứ trong miền thời gian riêng biệt có dạng:j
[ ] = , [ +] [ ] (2.83)
Trong đó:
Mẫu tín hiệu nhận được ở ăng-ten thứ jthtại thời điểm rời rạc k là [ ]
Vector đầu ra tại thời điểm k là:
[ ] = [ ], [ ], … , [ ] với k = 0,1,…,K-1 (2.84) Vector nhận được là
=( [0 ], [1], … , [ 1]) (2.85)
Phần tử thứ l của kênh phản hồi , là , với l = 0, 1,… L – 1, Vector tín hiệu truyền tại thời điểm k là:
[ ] = [ ], [ ], … , [ ] (2.86)
Nhiễu ảnh hưởng đến các mẫu tín hiệu nhận được là
[ ] = [ ], [ ], … , [ ] (2.87)
Vector tín hiệu truyền là
= ( [0], [1], … , [ 1]) (2.88)
Vector nhiễu AWGN
= ( [0], [1], … , [ 1]) (2.89)
Ma trận kênh truyền H có thể được tham số hóa như sau [84]:
= ( , ) ( , ) ( , ) ( , ) (2.90)
Trong đó:
= 1 là một yếu tố chuẩn hóa
là mức tăng phức tạp của mỗi đường dẫn.
, lần lượt là góc phương vị và độ cao của điểm đến hoặc đi của đường dẫn thứ th tại cụm p l- -th.
( , ) và ( , ) tương ứng là độ lợi phần tử ăng-ten cho máy thu và máy phát.
( , ) và ( , ) tương ứng là steering vector của ăng ten mảng - máy thu và máy phát.
Ở đây, giả định rằng các phần tử ăng- ten là các phần tử đẳng hướng và không có sự can nhiễu giữa các phần tử và liên phần tử. Các hàm khuếch đại có độ lợi bằng nhau, ví dụ: , = , = 1. Tuy nhiên, các phần tử đẳng hướng có thể được thay thế bằng các loại ăng-ten khác nhau như ăng-ten patch, có tính đến các hàm khuếch đại tương ứng.