Để làm như vậy, tiêu chí lỗi bình phương trung bình tối thiểu (MMSE) được sử dụng. Đối với MT thứ p và sóng mang con k, MSE cho các mẫu miền tần số ̃ được cho bởi:
*| ̃ | + [| | ] (3.24) trong đó, tối thiểu hóa của nó là để:
∑ ∑ (3.25)
với chỉ ra đáp ứng tần số kênh trung bình tổng thể. Áp dụng gradient (độ dốc) cho hàm Lagrange như sau:
( ) (3.26)
các hệ số tối ưu và được cho bởi:
(3.27)
Và
(3.28)
({| |
| | }) (3.29)
K được chọn sao cho , để có một FDE được chuẩn hóa với [ ̃ ] . Ngoài ra, và tương ứng là phương sai của các phần thực và phần ảo của nhiễu kênh và các thành phần mẫu dữ liệu.
3.4.3. Kết quả thực hiện
Trong phần này sẽ trình bày về kết quả hiệu suất tỷ lệ lỗi bit (BER) khi xem xét hệ thống được mô tả trong các phần trước của chương. Như đã đề cập, các kênh biểu diễn đặc tính lan truyền đa luồng và chọn lọc tần số với 64 vòi đa luồng. Hơn nữa, ở đây xem xét fading Rayleigh không tương quan trên các thành phần đa đường khác nhau. Trong nghiên cứu giả định ước tính và đồng bộ hóa kênh là hồn hảo.[6]
Đối với tất cả P tín hiệu được truyền đi liên quan tới mỗi ăng ten, cho
, N=256 và một CP (cyclic prefix) thích hợp. Mỗi kết quả hiệu suất BER
so sánh với biên bộ lọc phù hợp (MFB) được cung cấp.
Đầu tiên, chúng ta hãy xem xét sơ đồ truyền dẫn của BS cộng tác với P = 2 MT và = 2 BS trong Hình 3.8. Biến kiểm sốt cường độ của nhiễu từ liên kết RoF tương ứng với , với mức bão hòa đó là giá trị tối ưu trong trường hợp
cụ thể này, như trong biểu diễn trong Hình 3.6. Trong hình này, có thể hiểu cơ chế lặp và cách nó cải thiện việc đánh giá BER. Để đơn giản, chỉ hiển thị các lần lặp 1, 2 và 4, vì lần lặp thứ 3 khơng có thêm thơng tin liên quan.
Từ kết quả, ta có thể nhận thấy rằng quá trình lặp cải thiện BER, với một sự thay đổi đáng kể từ lần lặp đầu tiên (tức là, FDE tuyến tính) sang các lần lặp tiếp theo. Hơn nữa, có thể thấy rằng máy thu có thể phát hiện và tách tín hiệu hiệu quả khỏi các MT khác nhau, tận dụng tín hiệu liên quan đến một MT nhất định tại mỗi BS. Do đó, hiệu suất BER rất gần với MFB chỉ sau 4 lần lặp.
Để đánh giá tác động của nhiễu từ thành phần liên kết RoF, chúng ta hãy phân tích hình 3.9 và 3.10, tương ứng với sự giám sát MT thứ 1 và 2. Trong các hình này chỉ trình bày các lần lặp 1 và 4 và nhiễu từ liên kết RoF được kiểm tra với các giá trị khác nhau của , với mỗi giá trị tối ưu cho .
Đúng như mong đợi, với sự gia tăng của cường độ nhiễu từ liên kết RoF giảm và hiệu suất BER được cải thiện, ổn định với .
Hình 3. 8. Hiệu suất BER đối với BS cộng tác với P= 2MT, R = 2BS, và
[6]
Hình 3. 9. Hiệu suất BER của BS cộng tác với P = 2 MT, R = 2 BS và các giá trị khác
Hình 3. 10. Hiệu suất BER của BS cộng tác với P = 2 MT, R = 2 BS và các giá trị khác
nhau của .[6]
3.5. Kết luận chƣơng 3
Trong chương này đã phân tích và tính tốn đường lên của các hệ thống BS cộng tác, trong đó liên kết giữa mỗi BS và CPU được thực hiện thông qua kết nối RoF. Chuyển đổi quang và điện được thực hiện bởi một bộ điều chế MZ vốn có méo phi tuyến được trình bày. Ngồi ra, trong chương này còn đưa ra một sơ đồ tối ưu hóa giám sát để tối đa hóa SNR tương ứng. Sơ đồ thiết kế máy thu được đề xuất có tính đến cả hiệu ứng không dây và quang học đã được chứng minh là có thể đạt hiệu quả cao.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Hệ thống MMW-RoF đã được xem là giải pháp đầy tiềm năng để tăng dung lượng, vùng phủ, băng tần, cũng như giảm chi phí cho các mạng truy nhập vơ tuyến băng rộng trong tương lai (mạng di động 5G).
Nội dung luận văn đã đạt được mục tiêu đề ra là: tìm hiểu về cơng nghệ và ứng dụng của truyền dẫn thông tin vô tuyến qua sợi quang (RoF); phân tích các tham số ảnh hưởng đến hiệu suất hệ thống RoF; phân tích, đưa ra đề xuất thiết kế các máy thu mạnh tận dụng các đặc điểm thống kê của méo phi tuyến.
Dự kiến kết quả đóng góp của luận văn là phân tích và tính tốn đường lên của các hệ thống BS cộng tác, trong đó liên kết giữa mỗi BS và CPU được thực hiện thông qua kết nối RoF. Đưa ra đề xuất thiết kế các máy thu mạnh tận dụng các đặc điểm thống kê của méo phi tuyến.
Hướng nghiên cứu tiếp theo của luận văn sẽ tập trung vào nghiên cứu ứng dụng công nghệ MMW-RoF cho các kịch bản cụ thể có tính cấp thiết cao như mạng truy nhập vô tuyến băng rộng cho đường sắt cao tốc, tầu điện ngầm hay cho các tầng hầm
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Nguyễn Trần Hoàng Giang (2013), Nghiên cứu tính năng hệ thống RoF sử dụng kỹ thuật OFDM, Học viện cơng nghệ bưu chính viễn thơng, Hà Nội.
[2]. TS. Đặng Thế Ngọc, Ths. Phạm Thị Thúy Hiền (2012), “Công nghệ truyền sóng qua sợi quang -RoF”. Tạp chí cơng nghệ thơng tin và truyền thơng.
[3]. Nguyễn Khắc Tuấn Nam(2013), Nghiên cứu kĩ thuật truyền sóng vơ tuyến 60GHz qua sợi quang, Học viện cơng nghệ bưu chính viễn thơng, Hà Nội.
[4]. N. Benvenuto, R. Dinis, D. Falconer, and S. Tomasin, “Single Carrier Modulation With Nonlinear Frequency Domain Equalization: An Idea Whose Time Has Come Again,” Proceedings of the IEEE, vol. 98, no. 1, pp. 69 –96, Jan. 2010.
[5]. "Performance Analysis of Radio-over-Fiber Based on Phase-Modulation and Direct-Detection for the Future 5G Network" - ICTON 2018.
[6]. F. Casal Ribeiro ; J. Guerreiro ; R. Dinis ; F. Cercas ; A. Silva ; Armando N. Pinto, Nonlinear Effects of Radio over Fiber Transmission in Base Station Cooperation Systems, 2017 IEEE Globecom Workshops (GC Wkshps)