Vấn đề đạt được CSI chính xác là nhân tố quan trọng trong việc khôi phục tín hiệu phát ở phía thu thông qua các thuật toán ước luợng kênh. Để có CSI thông thường người ta cần dùng chuỗi huấn luyện. Ta có thể thấy rằng các khối ước lượng kênh dựa trên chuỗi huấn luyện được sử dụng rộng rãi trong truyền thông dạng gói [28]. Xuất phát từ bài báo của Jagannatham [28] chưa phân tích về chuỗi huấn luyện (nhờ tính trực giao của chuỗi này mà người ta giải được hàm tối ưu ML), luận án này đề cập đến vấn đề thiết kế chuỗi huấn luyện. Đối với các hệ thống thông thường (chẳng hạn: hệ thống dùng ước lượng nhờ kỹ thuật bình phương cực tiểu), chuỗi huấn luyện có dạng răng cài lược hoặc dạng khối hoặc có tính trực giao là các vấn đề thu hút nhiều nhà nghiên cứu trong suốt thời gian dài [4, 29]. Gần đây, chuỗi huấn luyện xếp chồng ST (superimposed training) đã được áp dụng vào các khối
(a)
(b)
(c)
ước luợng kênh [30, 31]. Trong các mô hình này, các kí tự huấn luyện được biết ở phía thu được sắp thêm vào tín hiệu mang tin ở công suất thấp và nhờ vậy cải thiện hiệu quả sử dụng băng thông. Một trong những hạn chế của cấu trúc dùng chuỗi ST là nhiễu ảnh hưởng giữa chuỗi huấn luyện và các kí tự mang tin với nhau. ST được ứng dụng trong ước lượng và cân bằng kênh trong các hệ thống đơn sóng mang dùng kĩ thuật MIMO và cảđa sóng mang MIMO-OFDM [29, 32, 33]. Trong khi đó tài liệu [29] đề cập vấn đề thiết kế chuỗi huấn luyện tối ưu và vị trí tối ưu chuỗi huấn luyện trong khung dữ liệu phát. Chuỗi huấn luyện có cấu trúc đơn giản giúp giảm độ phức tạp tính toán trong các hệ thống MIMO cho kênh fading lựa chọn tần số cũng được phân tích [34]. Những hệ thống như thế này sẽ ảnh hưởng lên việc giảm công suất tín hiệu phân bố cho kí tự dữ liệu.
Hình 2.1. Kiểu chuỗi huấn luyện răng cài lược (a), kiểu khối (b), kiểu vòng (c) Hơn nữa, các chuỗi huấn luyện có thể đặt ở vị trí bắt đầu mỗi cụm hoặc đặt
Thời gian
nằm trong chuỗi cụm. Có các vị trí đặt chuỗi huấn luyện tối ưu như hình 2.1. Trong môi trường fading nhanh hay truyền thông kênh fading gần tĩnh, các phương pháp huấn luyện phát đầu các cụm kí tự tỏ ra làm việc không hiệu quả do phần kí tự huấn luyện chỉ tập trung ởđầu mỗi khung, trong khi kí tự tin tức xuất hiện kéo dài sau đó với kênh thông tin biến động nhanh. Đây là lý do cho ta đề xuất giải pháp nhúng kí tự huấn luyện vào mỗi khối tín hiệu phát, thay vì tập trung kí tự huấn luyện vào phần đầu cụm kí tự. Thực sự có nhiều mô hình cho thiết kế chuỗi huấn luyện (pilot) dành cho kênh chọn lựa thời gian và chúng được mở rộng cho các kênh một anten, hai anten hay kênh MIMO fading phẳng [34, 35].
2.3 Phương pháp ước lượng kênh bán mù cải tiến 2.3.1 Mô hình kênh MIMO