2 Kỹ thuật mã không – thời gian cho hệ MIMO
2.1 Điều chế phân tập trễ đa sóng mang
Phân tập trễ là cách tiếp cận thứ nhất cho các kênh MIMO fading phẳng [6]. Các anten phát gửi các bản sao trễ của cùng tín hiệu; và đểước lượng chuỗi được phát đi, tại đầu thu sử dụng ước lượng chuỗi bằng phương pháp gần giống nhất (maximum- likelihood) [19] hoặc dùng bộ làm bằng với phương pháp phản hồi quyết định (decision-feedback) [31]. Khả năng cơ bản của OFDM là giảm fading chọn lọc tần số, điều này làm cho phân tập trễ trở thành lựa chọn hữu hiệu cho hệ MIMO-OFDM [26]. Với các kênh fading chọn lọc tần số, cách tiếp cận là dùng một phân tập trễ lặp với OFDM có thể tìm thấy trong tài liệu [3], sự kết hợp này được gọi là điều chế phân tập trễ đa sóng mang (MDDM). MDDM sau đó được nghiên cứu kỹ hơn với mã hóa khối không – thời gian trong tài liệu [4]. Với mã hóa hợp lý, MDDM có thểđạt được phân tập không gian hoàn chỉnh với các kênh fading phẳng. Hơn thế, MDDM cung cấp cho ta cách tiếp cận mã hóa không – thời gian linh hoạt cho bất kỳ số lượng anten phát được sử dụng, cho phép thay đổi số anten phát mà không cần thay đổi các mã đang dùng, như STBC.
Hình 3.4 biểu diễn bộ phát MDDM băng cơ bản với Q anten phát. Chuỗi (X0,...XN-1) độ dài N điều chếN sóng mang con, trong đó điều chế đa sóng mang được thực hiện bởi bộ biến đổi ngược Fourier rời rạc. Khoảng bảo vệ lặp độ dài G dưới dạng một tiền tố lặp được chèn thêm vào chuỗi {xn} trong miền thời gian. Phân bố giữa Q anten phát là các bộ trễ tuyến tính, với khoảng thời gian trễ bằng đúng chu kỳ ký hiệu T của chuỗi {xn}. Các giá trị khởi đầu của hệ anten phát là xN-G, xN-G-1, ..., xN-G-Q+1, cho các anten phát thứ 0 đến anten phát thứ (Q - 1), tương ứng. Sơ đồ MDDM sử dụng phân tập trễ lặp và do vậy không cần tăng khoảng bảo vệ vì đã có các khoảng trễ lặp của bộ phát.
Xem xét MDDM với Q anten phát và các chuỗi tín hiệu phát X có kích thước N, với N
> Q. Chú ý rằng, X là chuỗi được mã hóa trong miền tần số trước biến đổi ngược Fourier rời rạc. Nếu các cặp riêng biệt của chuỗi (X, X X X) ≠ khác nhau ít nhất Q
tọa độ, thì MDDM đạt được phân tập không gian hoàn chỉnh với các kênh fading Rayleigh phẳng gần tĩnh [21]. Với các ký hiệu BPSK và QPSK nói trên cho ta một thiết kế tiêu chuẩn đơn giản: bất kỳ mã nhị phân C có khoảng cách tối thiểu dm ≥ Q
đều thực hiện được phân tập không gian hoàn chỉnh cho một hệ MDDM với Q anten phát. Ghép xen các bit được mã hóa cũng rất cần thiết để thu được độ lợi mã hóa cực đại trong MDDM. Tiêu chuẩn để ghép xen tốt nhất được đề cập đến trong tài liệu [21], trong đó chỉ ra rằng bộ ghép xen khối đơn giản đạt được hiệu năng gần bằng hiệu năng tốt nhất.