Đánh giá hiệu suất năng lượng của hệ thống MIMO hoạt động ở dải sóng milli-mét với phần cứng không hoàn hảo

bài viết "Đánh giá hiệu suất năng lượng của hệ thống MIMO hoạt động ở dải sóng milli-mét với phần cứng không hoàn hảo" đánh giá hiệu suất sử dụng năng lượng của hệ thống MIMO hoạt động ở tần số cao dưới ảnh hưởng của phần cứng không hoàn hảo tại phía thu. Sử dụng mô hình hệ thống mmWave MIMO đơn người dùng với kiến trúc định hướng búp sóng lai tương tự/số, mô hình tạp âm lượng tử và tạp âm pha, chúng tôi xây dựng biểu thức xác định hiệu suất sử dụng năng lượng của hệ thống. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đánh giá hiệu suất năng lượng của hệ thống MIMO hoạt động ở dải sóng milli-mét với phần cứng không hoàn hảo Đánh giá hiệu suất năng lượng của hệ thống MIMO hoạt động ở dải sóng milli-mét với phần cứng không hoàn hảo Nguyễn Đình Ngọc Nguyễn Văn Dũng Trường Đại học Thông tin liên lạc Trường Đại học Thông tin liên lạc Nha Trang, Khánh Hòa Nha Trang, Khánh Hòa nguyendinhngoc@tcu.edu.vn nguyenvandungkcs@gmail.com Abstract—Bài báo này chúng tôi đánh giá hiệu suất sử dụng Hiện nay, hiệu suất sử dụng năng lượng đang trở thành mối năng lượng của hệ thống MIMO hoạt động ở tần số cao dưới quan tâm lớn đối với mạng viễn thông do yêu cầu tốc độ ảnh hưởng của phần cứng không hoàn hảo tại phía thu. Sử dụng dữ liệu lớn, giá năng lượng tăng. Nhiều công trình nghiên mô hình hệ thống mmWave MIMO đơn người dùng với kiến cứu về hiệu suất sử dụng năng lượng được thực hiện trên các trúc định hướng búp sóng lai tương tự/số, mô hình tạp âm lượng tiêu chuẩn mạng di động hợp tác thế hệ thứ ba (the third tử và tạp âm pha, chúng tôi xây dựng biểu thức xác định hiệu generation partnership project’s - 3GPP), dự án phát triển dài suất sử dụng năng lượng của hệ thống. Cuối cùng, thực hiện mô hạn (Long Term Evolution Advanced - LTE-A) và tiêu chuẩn phỏng hiệu suất sử dụng năng lượng với sự thay đổi của SNR, IEEE 802.16 đã tập trung vào các kỹ thuật chuyển tiếp giữa công suát tín hiệu phát. Kết quả mô phỏng cho thấy ảnh hưởng trạm cơ sở và các trạm di động nhằm giảm công suất tiêu thụ của phần cứng không hoàn hảo lên hiệu năng hệ thống. và tiết kiệm chi phí cho nhà mạng khi triển khai trạm gốc mới. Keywords— mmWave MIMO, tạp âm pha, tạp âm lượng tử, Với người dùng, hiệu suất sử dụng năng lượng là sự quan tâm ADC độ phân giải thấp. tới thời lượng pin, công suất bức xạ của thiết bị cầm tay ở khoảng cách gần khi sử dụng. Hệ thống MIMO khi hoạt động I. GIỚI THIỆU ở dải tần mili-mét, do tần số rất cao sẽ gây ra những vấn đề Sử dụng các mảng ăng-ten lớn tại phía phát/thu và băng về sự phức tạp phần cứng và công suất tiêu thụ lớn. Do đó thông lớn là chìa khóa để đạt được tốc độ truyền dẫn lớn hơn nghiên cứu về vấn đề hiệu suất sử dụng năng lượng của hệ trong các hệ thống vô tuyến [1]. Dải sóng mili-mét ứng với dải thống mmWave MIMO có vai trò rất quan trọng bên cạnh các tần số cao 30-300 GHz cho phép tăng dung lượng, tốc độ yêu cầu về tăng tốc độ dữ liệu. truyền dẫn đang được sử dụng trong các hệ thống truyền dẫn Các công trình nghiên cứu trước đây thường tập trung giải đường trục điểm-điểm, Wigig, WifiHD, vệ tinh... Hệ thống quyết các bài toán liên quan đến vấn đề thiết kế các ma trận thông tin MIMO hoạt động ở dải sóng mili-mét đang là xu tiền tiền mã hóa/kết hợp nhằm nâng cao hiệu suất sử dụng phổ, hướng được nghiên cứu rộng rãi để ứng dụng vào hệ thống vô hiệu suất sử dụng năng lượng với các mô hình công suất tiêu tuyến thế hệ thứ 5 (5G). So với hệ thống thông tin MIMO hoạt thụ khác nhau; bài toán ước lượng kênh với các ràng buộc động ở dải tần số thấp, việc thực hiện tiền mã hóa số yêu cầu khác nhau [3] [4]. Trong bài báo này chúng tôi xem xét một mỗi ăng-ten cần có một chuỗi cao tần (RF). Khi hoạt động ở hệ thống HP mmWave MIMO sử dụng các bộ dịch pha. Giả dải tần số cao, số lượng ăng-ten tại phía phát/thu tăng dẫn tới thiết thông tin trạng thái kênh là hoàn hảo ở phía phát và thu. số nhánh cao tần tăng dẫn đến làm tăng công suất tiêu thụ của Đóng góp chính của bài báo này là đề xuất một phương pháp hệ thống. Để giải quyết vấn đề này, hệ thống mmWave MIMO mới để phân tích hiệu suất sử dụng năng lượng của hệ thống thường sử dụng phương pháp định hướng búp sóng lai tương trên bằng cách sử dụng một mô hình công suất tiêu thụ được tự/số (HB) [2] và/hoặc các bộ chuyển đổi tương tự-số (ADC) sửa đổi từ mô hình được đề xuất trong các bài báo [5], [4]. và bộ chuyển đối số-tương tự (DAC) có độ phân giải thấp [3]. Trong đó có xét đến kiến trúc thực hiện tiền mã hóa trong miền Bên cạnh đó, khi hoạt động ở dải tần số cao hệ thống tương tự từ các RF thực tế [6]. Kết quả phân tích xây dựng mmWave MIMO sẽ dễ bị ảnh hưởng của các giới hạn phần được biểu thức thể hiện sự phụ thuộc của hiệu suất năng lượng cứng làm suy giảm hiệu năng hệ thống. Ảnh hưởng của phần vào một số tham số của hệ thống như: số ăng-ten phát, số ăng- cứng không hoàn hảo có thể được giảm thiểu nhờ các biện ten thu, số luồng dữ liệu đầu vào. pháp như bù méo, bù công suất... Tuy nhiên, những ảnh hưởng Phần còn lại của bài báo được tổ chức như sau: Phần 2 là của phần cứng không hoàn hảo lên hệ thống không thể được mô hình hệ thống. Phần 3 trình bày hiệu năng hệ thống thông loại bỏ một cách hoàn toàn [4]. Các yếu tố phần cứng không qua tính toán hiệu suất năng lượng. Phần 4 trình bày kết quả hoàn hảo đó là hiệu ứng tạp âm pha gây ra do sự không hoàn mô phỏng và cuối cùng là kết luận của bài báo. hảo của các bộ tạo dao động nội tại phía phát và phía thu; méo do sự phi tuyến của cá ...