II. KÊNH MIMO
4.Kênh đa người dùng và can nhiễu
Trong các phần trước, chúng tôi đã giới thiệu kênh trong mô hình đơn người dùng với nhiều anten ở bên phát và bên thu. Nhưng mô hình này cũng có thể được mở rộng cho kênh đa người dùng và kênh nhiễu. Ở đây, chúng tôi chỉ xét kênh phẳng và điều chế đơn sóng mang.
4.1. Kênh đa người dùng
Xét một kênh đường lên (đa truy cập), tín hiệu phát của P người dùng (giả sử
mỗi người dùng chỉ sử dụng một anten) được truyền đến trạm cơ sở nhiều anten.
thông tin của các người dùng là không thể, nhưng có thể thực hiện giải mã kết hợp tại trạm cơ sở. Mô hình tín hiệu trong trường hợp này là:
∑ , (2.46)
Trong đó, , , lần lượt là năng lượng và tín hiệu phát của người dùng thứ , là kênh SIMO từ người dùng tới trạm cơ sở.
Bây giờ, xét một kênh đường xuống (quảng bá), tín hiệu phát của trạm cơ sở
nhiều anten được truyền đến P người dùng (giả sử mỗi người dùng chỉ sử dụng một anten). Đây là mô hình MISO. Vì các người dùng cách xa nhau nên không thể giải mã kết hợp tín hiệu thu được, nhưng việc mã hóa kết hợp có thể thực hiện được tại trạm cơ sở. Mô hình tín hiệu khi đó là:
∑ , (2.47)
Trong đó, , là năng lượng của người dùng thứ , là vec-tơ tín hiệu phát cho người dùng thứ , và lần lượt là tín hiệu thu được và ồn tại vị trí người dùng thứ .
4.2. Can nhiễu
Nếu các người dùng được cấp phát cùng kênh, chúng sẽ gây nhiễu lên nhau.
4.2.1. Can nhiễu SIMO
Xét một đường truyền lên, trạm cơ sở anten nhận tín hiệu từ một người dùng đơn anten. Ngoài ra, có thêm người dùng cùng kênh khác (giả sử mỗi người dùng chỉ sử dụng một anten). Tín hiệu tổng hợp đến trạm được biểu diễn là:
, ∑ , (2.48)
Trong đó, , , 1 và lần lượt là năng lượng, kênh và tín hiệu của người dùng thứ . Thành phần mang chỉ số 0 ám chỉ người dùng mà trạm cơ sở
mong muốn thu được tín hiệu.
4.2.2. Can nhiễu MISO
Xét một đường truyền xuống, trạm cơ sở anten phát tín hiệu đến một người dùng đơn anten. Ngoài ra, có thêm N trạm can nhiễu đồng kênh. Mô hình tín hiệu là:
, ∑ , (2.49) Trong đó, , , 1 và lần lượt là năng lượng, kênh và tín hiệu của trạm cơ sở mà người dùng mong muốn nhận được. Thành phần có chỉ số ám chỉ
can nhiễu từ trạm cơ sở thứ .
Tổng kết chương 2
Mô hình rời rạc băng cơ sở tương đương của kênh vô tuyến chung là:
ℓ ℓ
ℓ
Trong đa số các tình huống truyền thông, có thể giả thiết ℓ là biến ngẫu nhiên Gauss phức đối xứng vòng.
Trong MIMO, kênh được biểu diễn là ma trận , trong đó các phần tử của
chính là ℓ .
Với hệ thống đa người dùng, mối liên hệ vào ra cần có thêm thành phần can nhiễu giữa các người dùng khác đến người dùng được xét.
CHƯƠNG 3: DUNG NĂNG KÊNH MIMO ĐA NGƯỜI DÙNG