5. Phương pháp nghiên cứu
2.5.3 Triệt giao thoa
Chùm tia sử dụng kích thước không gian để triệt tiêu nhiễu bằng cách tăng SINR. Một mảng điển hình với phần tử ăng ten M có bậc tự do từ (M-1) đến null (M-1) người dùng liên kết trong khi cung cấp độ lợi cho người dùng mong muốn. Cách cơ bản để loại bỏ vấn đề nhiễu là sử dụng bộ định dạng chùm không cưỡng bức (ZF), có độ phức tạp thấp hơn. Trong định dạng chùm ZF, các vectơ trọng số được chọn cẩn thận từ ma trận kênh tổng hợp sẵn có của người dùng để tránh nhiễu giữa các luồng người dùng. Hình 2.18 cho thấy một máy phát mảng pha tổng quát, trong đó một chùm tia được hình thành theo độ lệch mong muốn bằng cách thay đổi độ trễ tương đối trong mỗi phần tử. Nếu tín hiệu đầu vào S(t) bị trễ tại mỗi phần tử là bội số của thời gian trễ 𝜏, thì tín hiệu cuối cùng cộng lại một cách xây dựng theo hướng 𝛼 được cho bởi
1 0 sin ( ) ( ( 1 ) N k d S t s t N k c (2.9)
Trong đó 𝑐 là vận tốc ánh sáng, 𝑑 là khoảng cách giữa các ăng ten, 𝑁 là số lượng ăng ten và 𝜏 = (𝑑𝑠𝑖𝑛𝛼 / 𝑐). Tương tự, việc bổ sung không mạch lạc hướng tới tín hiệu không mong muốn để ngăn chặn nhiễu. Từ (2.9) có thể thấy rằng, nếu 𝑃 (watt) là công suất bức xạ đa hướng của mỗi phần tử ăng ten, thì công suất bức xạ đẳng hướng hiệu dụng (EIRP) đối với hướng chùm tia chính có thể được tính là 𝑁2𝑃 (watt). Ví dụ: nếu
37
mỗi máy phát trong một mảng 8 phần tử bức xạ 14 dBm, thì EIRP theo hướng chùm tia sẽ tăng lên sau đó,
EIRP = (20 log10 8) + 14𝑑𝐵𝑚 = 18𝑑𝐵𝑚 + 14𝑑𝐵𝑚 = 32𝑑𝐵𝑚.
Có thể sử dụng lại tần số cao hơn vì tính định hướng cao hơn của truyền mảng pha. Triệt tiêu và loại bỏ nhiễu tốt hơn giúp tăng dung lượng mạng.
Hầu hết các bộ định dạng chùm như ZF yêu cầu thông tin đầy đủ của CSI, kỹ thuật định dạng chùm tia eigen và trực giao có thể cải thiện SINR và giúp giảm thiểu nhiễu giữa các tế bào ngay cả với thông tin một phần của CSI để có được thông lượng hệ thống cao. Biến thiên bộ trễ d 0 1 2 N-1 Tín hiệu
Chùm tia tại máy phát
Góc bức xạ
Hình 2.18. Máy phát mảng pha N phần tử [2]