giữa ăng ten phát thứ j và ăng ten thu thứ i
Khi có thành phần LoS giữa máy phát và máy thu, kênh MIMO có thể được mơ hình hóa dưới dạng tổng của thành phần cố định và thành phần fading:
𝐻 = √ 𝐾
1 + 𝐾𝐻̅ + √ 1
1 + 𝐾𝐻𝑤 (1.2)
trong đó √ 𝐾
1+𝐾𝐻̅ là thành phần LoS của kênh và √ 1
1+𝐾𝐻𝑤 là thành phần fading.
𝐾 là hệ số Rice của kênh và được định nghĩa là tỷ số giữa công suất trong thành
phần LoS của kênh với công suất trong thành phần fading. Khi 𝐾 = 0, ta có kênh
fading Rayleigh. Khi 𝐾 = ∞ tương ứng với kênh khơng fading.
Nhìn chung, các kênh MIMO trong thế giới thực sẽ thể hiện một số sự kết hợp giữa fading Rice và fading không gian. Hơn nữa, việc sử dụng ăng ten phân cực sẽ đòi hỏi các sửa đổi bổ sung đối với mơ hình kênh. Những yếu tố này tổng thể sẽ tác động (có thể là bất lợi) đến hiệu suất của một kênh MIMO nhất định.
1.2.4.4 Tín hiệu thời gian rời rạc
Đối với kênh MIMO fading phẳng theo tần số, quan hệ đầu vào - đầu ra theo thời gian rời rạc được ký hiệu bởi:
𝑦 = √𝐸𝑥
𝑀𝑇𝐻𝑥 + 𝑛 (1.3)
trong đó y là vectơ tín hiệu nhận 𝑀𝑅 × 1, x là vectơ tín hiệu truyền 𝑀𝑇 × 1,
𝑛 là nhiễu Gaussian phức trắng cộng với 𝐸𝑥 là tổng năng lượng trung bình có sẵn
tại máy phát trong một khoảng thời gian ký hiệu đã loại bỏ suy hao.
1.2.5 MIMO trong mạng không dây
Mạng khơng dây có thể được phân loại là mạng di động (cellular) hoặc mạng tùy biến không dây (ad hoc). Mạng di động được đặc trưng bởi giao tiếp tập trung - nhiều người dùng trong đó một tế bào giao tiếp với một trạm gốc điều khiển tất cả việc truyền/nhận và chuyển tiếp dữ liệu đến người dùng. Ngược lại, trong mạng ad hoc, tất cả các thiết bị đầu cuối đều bình đẳng (bất kỳ thiết bị đầu cuối nào cũng có thể hoạt động như một người gửi hoặc người nhận dữ liệu). Dưới đây là đánh giá ngắn gọn việc sử dụng công nghệ MIMO trong mỗi mạng.
1.2.5.1 MIMO trong mạng di động
Trong mạng truyền thông không dây di động, nhiều người dùng có thể giao tiếp cùng một thời gian hoặc tần số. Việc tái sử dụng tài nguyên tần số và thời gian càng tích cực thì dung lượng mạng càng cao, với điều kiện là các tín hiệu được truyền một cách đáng tin cậy. Nhiều người dùng có thể được phân chia theo thời gian, tần số hoặc mã. Kích thước khơng gian trong các kênh MIMO, cung cấp thêm một chiều để phân tách người dùng, cho phép tái sử dụng hiệu quả hơn tài nguyên thời gian và tần số, do đó tăng dung lượng mạng.