L ỜI MỞ ĐẦU
2.9 Ứng dụng MIMO trong các hệ thống thông tin di động
MIMO là một phương thức truyền dẫn dữ liệu mới cho phép tăng dung lượng của kênh truyền vô tuyến. Việc ứng dụng MIMO vào thông tin vô tuyến đã được triển khai ứng dụng và đề xuất cho các hệ thống 3G trở đi. Các hệ thống vô tuyến đa đầu vào đa đầu ra MIMO được biết đến như một nền tảng cho công nghệ truyền dẫn thế hệ thứ 4 (4G). Sử dụng đa anten phát và đa anten thu, các hệ thống MIMO cho phép truyền dẫn dữ liệu lên tới gigabit trong các môi trường truyền sóng không có tia truyền thẳng NLOS. Theo 3GPP, về lý thuyết LTE với MIMO và dải phổ rộng hơn sẽ cho phép các nhà khai thác đạt tốc độ đỉnh đường xuống lên tới 326 Mbps và đường lên 86 Mbps trong kênh 20 Mhz và với anten 4x4 MIMO [4].
MIMO là một phần tất yếu của LTE để đạt được các yêu cầu về thông lượng và hiệu quả sử dụng phổ. MIMO cho phép sử dụng nhiều anten ở máy phát và máy thu. Với đường xuống DL, MIMO2x2 (2 anten ở thiết bị phát và 2 anten ở thiết bị thu) được xem là cấu hình cơ bản. Trong kỹ thuật ghép kênh không gian và phát phân tập là các đặc tính nổi bật của MIMO trong công nghệ LTE.
MIMO lợi dụng tín hiệu đa đường giữa các máy phát và máy thu để cải thiện dung lượng có sẵn cho bởi kênh truyền. Bằng cách sử dụng nhiều anten thu và phát với việc xử lý tín hiệu số, kỹ thuậ MIMO có thể tạo ra các dòng dữ liệu trên cùng một kênh truyền, từ đó làm tăng dung lượng kênh truyền.
Trong các hệ thống thông tin di động tương lai (5G) sử dụng cấu hình MIMO cỡ lớn là một kỹ thuật thông tin đột phá mới, hứa hẹn phát huy hết khả năng của công nghệ MIMO thông qua việc triển khai hàng trăm anten ở từng trạm gốc và sử dụng kỹ thuật MU-MIMO để phục vụ đồng thời nhiều người dùng.
2.10 Tổng kết chương
Chương 2 của luận văn đã trình bày tổng thể về công nghệ MIMO, các kỹ thuật cơ sở quan trọng của MIMO như kỹ thuật phân tập được thực hiện tại đầu phát và đầu thu, kỹ thuật ghép kênh không gian, kỹ thuật tạo búp sóng cũng như các vấn đề được quan tâm trong truyền dẫn MIMO là dung lượng và hiệu năng của hệ thống.
Qua nội dung nghiên cứu của chương 2 có thể thấy được việc áp dụng các kỹ thuật trên có thể cho phép khắc phục được các vấn đề của kênh vô tuyến như truyền dẫn đa đường, cho phép cải thiện được tỷ số tín hiệu trên tạp âm, cải thiện được chất lượng tín hiệu ở tại đầu thu và quan trọng hơn cả là cho phép tăng dung lượng hệ thống, tăng tốc độ dữ liệu, mở rộng vùng phủ và sử dụng hiệu quả phổ tần.
CHƯƠNG 3: KHẢO SÁT DUNG LƯỢNG KÊNH MIMO BẰNG MÔ PHỎNG
3.1 Giới thiệu chương
MIMO có thể khắc phục được các hạn chế về dung lượng kênh truyền của SISO. Với N anten phát và M anten thu, trong môi trường fading giàu tán xạ và biến đổi chậm, kênh MIMO NtxNr có dung lượng có thể thể tăng tuyến tính theo số anten phát hoặc thu và có thể đạt đến r = Min(Nt,Nr) lần dung lượng của kênh SISO. Trên cơ sở lý thuyết nghiên cứu ở chương 2 của luận văn, trong chương này sẽ đi khảo sát dung lượng kênh của hệ thống SISO, SIMO, MISO, MIMO với các trường hợp số lượng anten thay đổi và tỷ số SNR thay đổi.