- Hệ thống vô tuyến chuyển tiếp hợp tác. - 1.2.2 Mô hình hệ thống vô tuyến chuyển tiếp hợp tác. - 1.2.3 Các giao thức xử lý tín hiệu tại nút chuyển tiếp. - Hệ thống vô tuyến chuyển tiếp hợp tác sử dụng mã DSTC. - 2.2.1 Hệ thống vô tuyến chuyển tiếp hợp tác nút chuyển tiếp đơn ăng-ten sử dụng mã DSTC. - Hệ thống vô tuyến chuyển tiếp đa ăng-ten sử dụng mã DSTC. - Hệ thống tổng quát khi nút nguồn, nút chuyển tiếp và nút đích đều đa. - Mã O-DSTC khi hệ thống có hai nút chuyển tiếp. - Mã O-DSTC khi hệ thống có bốn nút chuyển tiếp. - Hình 2.2: Mô hình hệ thống truyền dẫn vô tuyến chuyển tiếp hợp tác sử dụng mã không gian-thời gian phân tán, nút chuyển tiếp đơn ăng - ten. - Hình 2.3: Hệ thống vô tuyến chuyển tiếp MRC-DSTC sử dụng giao thức AF. - Hình 2.4: Hệ thống vô tuyến chuyển tiếp MIMO- DSTC tổng quát. - Hình 3.1: Hiệu năng của mạng chuyển tiếp với tín hiệu BPSK. - Hình 3.2: Hiệu năng của mạng chuyển tiếp với tín hiệu QPSK. - Nội dung luận văn “Nghiên cứu mã không gian - thời gian phân tán cho hệ thống vô tuyến chuyển tiếp hợp tác” gồm có 3 chương:. - Chương 1: Tổng quan về truyền thông vô tuyến chuyển tiếp hợp tác Chương 2: Mã không gian thời gian phân tán cho hệ thống vô tuyến chuyển tiếp hợp tác. - Hệ thống vô tuyến chuyển tiếp hợp tác 1.2.1 Khái quát chung. - ii) pha hợp tác, nút nguồn hoặc nút chuyển tiếp hoặc cả hai phát tín hiệu đến nút đích [2]. - Pha thứ nhất, nút nguồn phát tín hiệu quảng bá đến các nút chuyển tiếp và nút đích. - Pha thứ hai, nút nguồn và các nút chuyển tiếp phát tín hiệu đến nút đích. - thứ hai, các nút chuyển tiếp phát tín hiệu đến nút đích, còn nút nguồn chuyển sang chế độ im lặng.. - 2.3 Các giao thức xử lý tín hiệu tại nút chuyển tiếp. - Một số giao thức xử lý tín hiệu tại nút chuyển tiếp gồm: khuếch đại và chuyển tiếp (AF: Amplify and Forward). - giải mã và chuyển tiếp (DF: Decode and Forward). - nén và chuyển tiếp (CF: Compress-and- Forward). - Giao thức khuếch đại và chuyển tiếp (AF). - Pha truyền dẫn thứ nhất, nút nguồn phát quảng bá tín hiệu của mình đến các nút chuyển tiếp. - Các nút chuyển tiếp xử lý tín hiệu nhận được từ nút nguồn và hợp tác với nhau phát lại đến nút đích trong pha truyền dẫn thứ hai. - Không đồng bộ thời gian (IPT: ImPerfect Time synchronization) xảy ra trong các hệ thống vô tuyến hợp tác do khoảng cách vật lý giữa các nút chuyển tiếp tới nút đích khác nhau. - được tại nút đích từ các nút chuyển tiếp khác nhau sẽ có thời gian trễ truyền dẫn khác nhau. - b) Yêu cầu nhiều chuỗi RF tại các nút chuyển tiếp. - Với các hệ thống vô tuyến hợp tác đơn ăng-ten, bậc phân tập hợp tác toàn phần có thể bằng với tổng số nút chuyển tiếp tham gia vào mạng. - c) Sử dụng phương thức chuyển tiếp FD hay HD?. - Trong pha thứ nhất, nút nguồn (máy phát) phát quảng bá thông tin đến tất cả các nút chuyển tiếp. - Trong pha thứ hai, các nút chuyển tiếp hợp tác với nhau để phát tín hiệu thu được đến nút đích. - Các nút chuyển tiếp hợp tác với nhau chuyển tiếp tín hiệu đã nhận được từ nút nguồn đến nút đích sao cho tín hiệu thu có cấu trúc dạng từ mã không gian-thời gian nhằm nhận được phân tập hợp tác. - 1, R là hệ số pha- đinh từ nút nguồn đến nút chuyển tiếp thứ i và g i i. - 1, R là hệ số pha-đinh từ nút chuyển tiếp thứ i đến nút đích. - Hình 2.2: Mô hình hệ thống truyền dẫn vô tuyến chuyển tiếp hợp tác sử dụng mã không gian-thời gian phân tán, nút chuyển tiếp đơn ăng – ten [2]. - Véc-tơ tín hiệu thu được tại nút chuyển tiếp thứ i kí hiệu là r i T 1 và được biểu diễn như sau:. - trong đó n i T 1 là véc-tơ tạp âm tại nút chuyển tiếp thứ i. - Pha hợp tác:Trong pha hợp tác, nút chuyển tiếp thứ i phát véc-tơ tín hiệu sau khi đã xử lý t i đến nút đích. - g là véc-tơ hệ số pha-đinh giữa các nút chuyển tiếp và nút đích. - log e P log log e e P thì tăng ích phân tập lớn nhất của hệ thống truyền thông hợp tác nút chuyển tiếp đơn ăng-ten bằng với số nút chuyển tiếp R.. - Do chúng ta cần 2T khe thời gian để truyền K symbol tín hiệu từ nút nguồn đến nút đích trong hệ thống vô tuyến chuyển tiếp.. - T 2 tăng ích phân tập có thể được cải thiện khi có đủ số nút chuyển tiếp. - Tăng ích phân tập hợp tác của hệ thống DSTC sẽ được cải thiện nếu các nút chuyển tiếp được trang bị đa ăng-ten so với hệ thống vô tuyến chuyển tiếp hợp tác đã được nghiên cứu trong mục 2.1. - Khi hệ thống vô tuyến chuyển tiếp với nút chuyển tiếp được trang bị đa ăng-ten có hai phương pháp xử lý tín hiệu trước khi chuyển tiếp tới nút đích. - Phương pháp xử lý tín hiệu này chưa tối ưu do mỗi nút chuyển tiếp đều thu được tín. - Để đơn giản, trước tiên xem xét hệ thống vô tuyến chuyển tiếp, nút chuyển tiếp đa ăng-ten sử dụng mã DSTC (MIMO- DSTC), nút nguồn và nút đích đơn ăng-ten minh họa như Hình 2.3 (gọi tắt là sơ đồ MRC-DSTC AF). - Hình 2.3: Hệ thống vô tuyến chuyển tiếp MRC-DSTC sử dụng giao thức AF[3]. - Trong pha hợp tác, ăng-ten thứ i của nút chuyển tiếp phát véc-tơ tín hiệu t i , tương tự hệ thống vô tuyến chuyển tiếp hợp tác đơn ăng-ten, tín hiệu thu tại nút đích y T 1. - Hệ thống tổng quát khi nút nguồn, nút chuyển tiếp và nút đích đều đa ăng-ten sử dụng mã DSTC. - Chúng ta sẽ xem xét hệ thống vô tuyến chuyển tiếp hợp tác MIMO-DSTC tổng quát gồm nút nguồn, nút đích và các nút chuyển tiếp đều được trang bị đa ăng-ten như minh họa trong Hình 2.4. - Giả thiết nút nguồn được trang bị N S ăng-ten, nút đích có N D và nút chuyển tiếp thứ i có R i ăng-ten. - Tổng số ăng-ten tại các nút chuyển tiếp là. - Hình 2.4: Hệ thống vô tuyến chuyển tiếp MIMO- DSTC tổng quát [2]. - đến tất cả các nút chuyển tiếp. - Tín hiệu nhận được tại ăng-ten thứ j, nút chuyển tiếp thứ i được biểu diễn như sau:. - F là tạp âm tương đương của nút chuyển tiếp thứ i sau khi kết hợp MRC. - ở đây A ij , B ij là các ma trận phân tán sử dụng tại ăng-ten thứ j , nút chuyển tiếp thứ i . - i là ma trận từ mã STC kích thước T × R i tạo bởi nút chuyển tiếp thứ i,. - Nó có thể được sử dụng trong các mạng có khoảng kết hợp và hai nút chuyển tiếp. - Nó có thể được sử dụng trong các mạng có 2 khoảng kết hợp và hai nút chuyển tiếp. - Nó có thể được sử dụng trong các mạng có bốn nút chuyển tiếp và bốn khoảng thời gian liên tục. - Thiết kế các ma trận được sử dụng tại các nút chuyển tiếp như. - Có thể thấy rằng mã không gian- thời gian phân tán trực giao có thể cho phép hệ thống vô tuyến chuyển tiếp hợp tác nhận được tăng ích phân tập hợp tác tương tự như mã STBC đã được sử dụng cho hệ thống MIMO điểm - điểm. - Phần đánh giá hiệu năng của hệ thống vô tuyến chuyển tiếp hợp tác khi sử dụng mã không gian-thời gian phân tán trực giao sẽ được trình bày ở chương III.. - 1, R là hệ số pha-đinh từ nút nguồn đến nút chuyển tiếp thứ i và g i i. - Trong trường hợp hệ thống vô tuyến chuyển tiếp hợp tác chỉ có hai nút chuyển tiếp đơn ăng-ten, mã O-DSTC kích thước 2 2 có dạng được biểu diễn như sau:. - 1 từ nút nguồn đến các nút chuyển tiếp.. - Tín hiệu nhận được tại nút chuyển tiếp thứ nhất là:. - và nút chuyển tiếp thứ hai như sau:. - Véc-tơ tín hiệu phát t 1 T 1 tại nút chuyển tiếp thứ nhất có dạng như sau:. - t tại nút chuyển tiếp thứ hai có dạng như sau:. - Các nút chuyển tiếp hợp tác với nhau phát các véc-tơ phát, tín hiệu thu được tại nút đích có dạng như sau:. - Các ma trận được sử dụng ở các nút chuyển tiếp là:. - Trong trường hợp hệ thống vô tuyến chuyển tiếp hợp tác sử dụng 4 nút chuyển tiếp đơn ăng-ten R 4 thì các symbol tín hiệu điều chế được mã hóa thành các véc tơ symbol thông tin 1 2 3. - nút chuyển tiếp thứ hai như sau:. - nút chuyển tiếp thứ ba như sau:. - và nút chuyển tiếp thứ bốn như sau:. - t tại nút chuyển tiếp thứ ba có dạng như sau:. - t tại nút chuyển tiếp thứ tư có dạng như sau:. - Lưu ý rằng R là tổng số nút chuyển tiếp trong mỗi hệ thống.. - Hình 3.1 minh họa so sánh hiệu năng giữa mạng vô tuyến chuyển tiếp khi sử dụng 2 và 4 nút chuyển tiếp đơn ăng-ten khi sử dụng tín hiệu điều chế BPSK. - hợp tác sử dụng 2 nút chuyển tiếp (kí hiệu là O-DSTC T R 2 ) trong toàn bộ dải công suất khảo sát. - Ví dụ để đạt được phẩm chất tại BER=10 -3 công suất phát toàn mạng của mạng vô tuyến chuyển tiếp hợp tác O-DSTC. - T R chỉ cần là 19 dB trong khi mạng vô tuyến chuyển tiếp hợp tác O-DSTC. - Có nghĩa, mạng vô tuyến chuyển tiếp hợp tác O-DSTC. - T R giảm yêu cầu mức công suất phát toàn mạng là 5 dB so với mạng vô tuyến chuyển tiếp hợp tác O-DSTC T R 2 . - Hình 3.2 minh họa so sánh hiệu năng giữa mạng vô tuyến chuyển tiếp khi sử dụng 2 và 4 nút chuyển tiếp đơn ăng-ten khi sử dụng tín hiệu điều chế QPSK. - Ví dụ, cũng tại giá trị BER=10 -3 mạng vô tuyến chuyển tiếp hợp tác O-DSTC. - T R giảm yêu cầu mức công suất phát toàn mạng chỉ là 2 dB so với mạng vô tuyến chuyển tiếp hợp tác O-DSTC T R 2 . - Mã O-DSTC sử dụng trong cả mạng vô tuyến chuyển tiếp hợp tác O-DSTC. - T R và mạng vô tuyến chuyển tiếp hợp tác O-DSTC T R 2 đều là các mã phân tập toàn phần. - T R đạt được tăng ích phân tập hợp tác tốt hơn so với mạng vô tuyến chuyển tiếp hợp tác O-DSTC T R 2 . - trình bày về thiết kế và sử dụng các loại mã không gian-thời gian phân tán, đưa ra các mô hình hệ thống vô tuyến chuyển tiếp hợp tác sử dụng các loại mã này. - Đồng thời, luận văn đã phân tích, đánh giá hiệu năng mã không gian-thời gian phân tán trực giao cho hệ thống vô tuyến chuyển tiếp hợp tác thông qua các kết quả mô phỏng. - (2) Mã không gian thời gian phân tán cho hệ thống vô tuyến chuyển tiếp hợp tác. - Từ đó thấy được rằng việc nghiên cứu tìm hiểu về mã không gian-thời gian phân tán trực giao trong hệ thống vô tuyến chuyển tiếp hợp tác là một nội dung có ý nghĩa thiết thực
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt