Kết luận:
Luận văn đã tập trung tìm hiểu về hệ thống viễn thông, xu hướng mạng 5G, và đặc biệt nghiên cứu các ứng dụng và đánh giá chất lượng bộ tiền mã hóa (gồm kỹ thuật tách tín hiệu tuyến tính) trong mạng 5G; đưa ra ưu điểm, nhược điểm kỹ thuật tách tín hiệu và mơ hình mơ phỏng ứng dụng trong cơng nghệ MIMO, chi tiết về: (1)Công nghệ MIMO và MU MIMO; Hệ thống Massive MIMO; Các ứng dụng trong công nghệ MIMO của mạng 5G;Truyền dữ liệu đường xuống; (2)Phân tích chất lượng bộ tiền mã hóa ZF; MMSE; MRT; (3)Thể hiện hiệu năng của hệ thống bằng phần mềm Matlab.
Hướng phát triển:
Ngoài kết quả đạt được nêu trên, vẫn còn một số vấn đề chưa đạt được trong quá trình thực hiện luận văn: (1)Phân tích sâu về trường hợp thể hiện hiệu năng của bộ tiền mã hóa theo số lượng người dùng K trong mơ phỏng Matlab;
(2)Các phân tích, nghiên cứu về quá trình ước lượng kênh truyền sử dụng TDD và FDD; (3)Hiệu quả phổ năng lượng…..
Từ đó, tơi đặt ra một số định hướng nhất để cải thiện và phát triển tiếp cho đề tài, ngoài 03 nội dung chưa đạt được nêu trên, hệ thống cần được nghiên cứu và bổ sung thêm: (1)Mơ hình Massive MIMO đa cell bởi ảnh hưởng bởi nhiễu pilot khi dùng lại các pilot từ các cell lân cận sử dụng cùng băng tần; (2)Phân tích bài tốn phân chia cơng suất giữa đường truyền từ trạm cơ sở đến người dùng.
(3)Các kỹ thuật tiền mã hóa khác, gồm (CI, BD, DPC, THC)… Trong đó, việc nghiên cứu các kỹ thuật tiền mã hóa khác sẽ làm rõ những ưu nhược điểm so với ZF, MMSE, MRT, cụ thể:
* Kỹ thuật CI (Channel Inversion Precoding) là một kỹ thuật tiền mã hóa tuyến tính, trong đó nhiễu xuất hiện trong tín hiệu phát sẽ được hạn chế, và xem như xấp xỉ zero. Kỹ thuật đảo kênh này, nhìn chung, giống với quá trình cân bằng ZF. Gọi x là dữ liệu vào. Trong kỹ thuật này, dữ liệu vào sẽ được tiền mã hóa với ma trận kênh truyền đảo pseudo H -1 . Ở máy phát, dữ liệu sau khi được mã hóa sẽ được gửi đi trên kênh truyền và ở ma trận đảo pseudo của ma trận kênh truyền, các cột sẽ được đánh trọng số ứng với các giá trị SNR khác nhau. Gọi w
55
là ma trận trọng số được sử dụng trên, thì tín hiệu thu được sẽ là o = x + w. Ở đầu thu sẽ chọn tín hiệu có SNR cao. Trong hệ thống đa người dùng thường sử dụng phương pháp tiền mã hóa đảo kênh ZF và MMSE. Kỹ thuật tiền mã hóa ZF được dùng để khử những tín hiệu nhiễu khơng mong muốn tại máy thu. Cịn kỹ thuật MMSE được dùng để làm tăng tỷ số tín hiệu trên nhiễu (SINR) bằng cách giảm giảm tối thiểu các nhiễu liên quan
* BD (Block Diagonalization) là kỹ thuật tiền mã hóa tuyến tính được áp dụng tại máy thu của hệ thống MIMO để cải thiện độ lợi phân tập. Trong suốt quá trình truyền, tất cả các người dùng khác ngồi người cần thu đều được xem là nhiễu. Loại nhiễu này có thể loại bỏ bằng kỹ thuật tiền mã hóa. Trong hệ thống đa người dùng với nhiều anten khác nhau, mặc dù dùng kỹ thuật CI cũng không loại bỏ hết nhiễu. Kỹ thuật BD có thể dùng để loại nhiễu giữa các người dùng, nhưng không loại được nhiễu giữa các anten thành phần. Trong BD, ma trận tiền mã hóa sẽ được thiết kế sao cho nó nằm trong ma trận rỗng của ma trận kênh truyền của các người sử dụng khác. Không gian rỗng của ma trận kênh truyền H sẽ được tính bằng phép tốn SVD. Hai phép tốn SVD được sử dụng:Tạo khơng gian rỗng của ma trận kênh truyền và vector tiền mã hóa; Tách kênh thành nhiều kênh con để phân bổ công suất tối ưu.
* DPC (Dirty paper coding) là kỹ thuật tiền mã hóa phi tuyến và được dùng khi máy thu biết thông tin kênh truyền. Ở kỹ thuật này, nhiễu tại máy phát sẽ được loại bỏ và tín hiệu ngõ ra sẽ sạch nhiễu. Với người dùng thứ n, nhiễu gây ra bởi (n-1) người dùng sẽ được lọc bỏ. Khái niệm của DPC là nếu máy phát có thơng tin về nhiễu thì dung lượng của hệ thống sẽ giống như dung lượng của hệ thống khi khơng có nhiễu. Kỹ thuật này có sử dụng thuật tốn phân tích QR. Gọi P là ma trận tiền mã hóa đơn vị và R là ma trận tam giác, thì ma trận kênh truyền được cho bởi công thức H = R*P.
56