CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ SO SÁNH
4.1 Mô phỏng các kỹ thuật beamforming kết hợp
Phần mô phỏng này sẽ so sánh các kỹ thuật MRT, ZFBF, SLNR-MAX và SINR- MAX với nhau, dựa trên việc đánh giá performance của chúng theo các mức SNR khác nhau tại máy thu. Performance của các phương pháp CoMP được đánh giá dựa trên hiêu suất phổ trung bình của chúng trên hệ thống, những khác biệt phụ thuộc vào kết quả tính toán các vector beamforming rút ra từ các công thức trong phần 3.3. Công suất nhiễu =1 giả sử là như nhau đối với các User. Hiệu suất phổ cực đại được tính theo công thức (4.1) [26]:
{∑ } (4.1) Các thông số hệ thống sử dụng cho các mô phỏng:
Thông số Giá trị
Tần số hoạt động 2GHz
Tốc độ User 5km/h
Băng thông kênh truyền 1.25 MHz Khoảng cách các sóng mang con 15kHz
Số lượng sóng mang con OFDM 76
Kích thước FFT 128
Time Transmission Interval 1ms
69
4.1.1 Mô phỏng hệ thống với 4 BS và 4 User:
Ở mô phỏng này ta sử dụng hệ thống gồm 4 BS (mỗi BS có 4 antenna phát) và 4 User đơn antenna, mỗi BS sẽ phục vụ cho một User.
Layout mạng của mô hình 4 BS và 4 User thể hiện như ở hình 4.1, Các hình vuông và chấm tròn lần lượt thể hiện vị trí các BS User, các mũi tên thể hiện hướng di chuyển của các User và hướng broadside của các trạm BS.
Hình 4.1 : Mô hình 4 BS và 4 User
70 Kết quả mô phỏng như hình 4.2:
Hình 4.2 : So sánh hiệu suất các giải thuật CoMP trên mô hình 4x4
Dựa theo kết quả mô phỏng của mô hình 4x4, ta thấy performance của MRT tăng ở các mức SNR thấp nhưng nhanh chóng đạt giới hạn khi SNR tăng cao do MRT không giải quyết các vấn đề về can nhiễu giữa các cell.
Ở các mức SNR cao, lúc này công suất phát tại các BS tăng lên, can nhiễu trong hệ thống sẽ có ảnh hưởng quan trọng hơn so với nhiễu trên đường truyền. Performance của 3 phương pháp ZFBF, SLNR-MAX và SINR-MAX đều tăng cao vượt trội hơn so với phương pháp MRT do các phương pháp này đều chú trọng giải quyết các vấn đề về can nhiễu có ảnh hưởng càng tăng trên hệ thống.
Performance của mô hình SINR-MAX cho thấy, tuy có hiệu suất phổ cao hơn so với MRT và ZFBF, nhưng SINR-MAX chỉ đạt gần xấp xỉ chứ chưa tối ưu hơn so với phương pháp SLNR-MAX.
71
4.1.2 Mô phỏng hệ thống với 7 BS và 7 User:
Các thông số mô phỏng kênh truyền hệ thống của mô hình 7 BS và 7 User được sử dụng giống như ở mô phỏng 4 BS và 4 User. Mỗi BS có 7 antenna phát và phục vụ cho 1 User đơn antenna. Layout mạng của mô hình 7 BS và 7 User thể hiện như ở hình 4.3.
Hình 4.3 : Mô hình 7 BS và 7 User
72
Hình 4.4 : So sánh hiệu suất các giải thuật CoMP trên mô hình 7 BS và 7 User Kết quả mô phỏng đạt được cho thấy, phương pháp MRT vẫn đạt giới hạn ở những giá trị lớn của SNR do chỉ tập trung tối đa công suất thu được mà chưa quân tâm đến can nhiễu trong hệ thống. Phương pháp ZFBF cho hiệu suất lớn hơn so với mô hình 4x4, tuy performance chưa cao ở dãy SNR nhỏ nhưng lại tốt ở các giá trị SNR cao.
Cả ba phương pháp MRT, SLNR-MAX và SINR-MAX đều chú trọng giải quyết vấn đề can nhiễu trong hệ thống, do đó hiệu suất phổ của chúng sẽ tăng theo các giá trị tăng của SNR, đồng nghĩa với việc gia tăng can nhiễu trong hệ thống.
Phương pháp SINR-MAX tuy có hiệu suất thấp hơn SLNR-MAX nhưng nhìn chung hai phương pháp này gần bằng nhau trên toàn dãy SNR mô phỏng và đạt giá trị cao vượt trội so với phương pháp ZFBF và MRT, performance đạt được cũng tốt hơn so với mô hình 4x4. Qua đó cho thấy tuy kết quả so sánh các phương pháp khá giống mô hình 4x4 nhưng chất lượng hệ thống và ưu thế của hai phương pháp SLNR-MAX và SINR-MAX sẽ tăng theo số lượng BS và User trong hệ thống mạng.
73