Hệ thống vô tuyến băng rộng - Phương pháp nâng cao hiệu quả kỹ thuật BICM - ID OFDM: Phần 2

Nối tiếp nội dung phần 1, phần 2 cuốn sách "Nâng cao hiệu quả kỹ thuật BICM - ID OFDM trong các hệ thống vô tuyến băng rộng" trình bày các nội dung: Thiết kế bộ xáo trộn cho hệ thống B1CM-ID OFDM tái sử dụng CP. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Hệ thống vô tuyến băng rộng - Phương pháp nâng cao hiệu quả kỹ thuật BICM - ID OFDM: Phần 2 Chuong3 ĨHIẾTKẾBỘ XÁO 7RỘN CHO HỆ THỐNG BICM-ID OFDM TÁI s ử DỤNG CP Trong Chương 2 cùa cuốn sách đã dưa ra sơ đồ cùa hệ thống BICM-ID OFDM tái sử dụng CP để nâng cao chất lượng hệ thống. Đe có thể triển khai hệ thống này vào thực tiễn, cần phải xem xét đến tính khả thi của sơ đồ này. Trong hệ thống này, ngoài khối OFDM thì còn có ba khối chù yếu là bộ giải điều chế mềm, bộ giải mã SISO và các bộ xáo trộn/giải xáo trộn để tạo thành một hệ thống giải lặp. Công nghệ thực tế đã chế tạo được các bộ giải mã đầu vào mềm, đầu ra mềm SISO và giải điều chế mềm. Với bộ xáo trộn, nếu hệ thống trên sử dụng kỹ thuật xáo trộn khối cùa hệ thống OFDM thi hiệu quả cho hệ thống kết hợp không cao. Vì vậy trong chương này cùa cuốn sách đè xuất một kỹ ihuậi xáo trộn mới đơn giản phù hợp với ihiếí kế thực Hên cho hệ thong thực đồng thời vân cho phép sơ đồ BICM-ID đạt hiệu quà cao. Bộ xáo trộn này áp dụng cho hệ thong tái sử (lụng CP ở Chương 2 đã đưa ra và cũng có íhể áp dụng cho hệ thong BICM-ID OFDM thông íhurmg. Phần đầu của chương giới thiệu một số kỹ thuật xáo trộn, phần tiếp theo của chương đề xuất kỹ thuật xáo trộn mới. Kỹ thuật xáo trộn này được khảo sát, so sánh và đánh giá trong các kết quả mô phỏng với một số kỹ thuật xáo trộn khác và với các tập ánh xạ để tìm ra các tham số tốt nhất và phù hợp nhất để từ đó mô phòng hệ thống tái sử dụng CP. 3.1. Tống quan về một số kỹ thuật xáo trộn Do đặc điểm của kênh thông tin vô tuyến, trong quá trình truyền dân, có những thời điểm tín hiệu truyền dẫn bị pha-đinh sâu, dẫn đến trong dãy bit nhận được từ kcnli thông tin có thế xuất hiện các chùm lỗi (còn gọi là lỗi cụm) do pha-đinh Việc dùng bộ xáo trộn sẽ làm phân tán lôi cụm này thành các lỗi đơn, khi đó các bộ giải mã sẽ giúp khắc phục các lỗi đơn này để làm cho hệ thống tin cậy hơn. Trong hệ thống BICM-ID, CP có hiện tượng chồng lấp của phần đuôi Symbol 1 lên phần đầu (phần CP) của Symbol 2. Các mô phóng trên kênh pha-đinh được chỉ ra ớ I linh 2.5. LTE BICM -ID, F a d e ( P e d e s B ),Z F , B W = 3 M H z, 16Q A M 10° ------ M16a,LTEInter, - A ~ M16a,LTEInter, ' V — M 1 6 a,L T E In ter, 101 - 0 — M 1 6 a,L T E In ter, M 1 6 a L T E Inter, -E>~ M16a,LTEInter M 1 6 a ,L T E In te r 10'2 CE LU OQ 10 3 10' 10'5 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 E b /N o (dB) Hình 2-5: So sánh hệ thống tái sử dụng CP với hệ thống BICM-ID OFDM thông thường trên kênh pha-đinh đa đường, băng thông 3MHz, ***»*>» Hình 2.5 mô phỏng hệ thống thông thường và hệ thống tái sử dụng CP sử dụng bộ xáo trộn cùa LTE. Dường trơn nét liền là đường BER của hệ thống thông thường, các đường hình hoa thị nét đứt, hình vuông nét đứt, hình tròn nét đứt, hình thoi nét liền, hình tam giác đinh dưới nét đứt và hỉnh tam giác đình trên nét đứt là các đường BER của hệ thống tái sử dụng CP lần lượt tương ứng với độ dài CP sử dụng là 4/4CP (thay thế cả đoạn CP), 3/4CP, 2/4CP, 1/4CP, 1/8CP và 1/16CP. Kết quả mô phỏng trên hình cho thấy với việc thay thế độ dài CP khác nhau thì hiệu quả cùa hệ thống tái sử dụng CP cũng khác nhau. Với việc sử dụng độ dài cá đoạn CP (4/4 CP), khi đó thông tin nhiễu trên đoạn CP rất lớn do ISI và vì vậy hệ thống không cho hiệu quả cao, đường BER gần như trùng với đường BER cùa hệ thống thông thường. Với việc sử dụng độ dài đoạn CP lấy về cuối ngắn hơn là: 3/4CP, 2/4CP và 1/4CP thì hiệu quả cùa hệ 70 thống tái sử dụng CP cũng tăng dần tương ứng. Tuy nhiên, khi đoạn CP lấy quá ngắn ( I / 8 CP, I / I 6 CP) thì hiệu quả hộ thống lại giảm do lượng thông tin nằm trong CP không nhiều trong khi hệ thống truyền tren kênh pha-đinh nên có nhiều yếu tố ảnh hướng lên tín hiệu. Theo kết quà này, hiệu quả cùa hệ thống tái sừ dụng CP với độ dài đoạn lặp là 1/4 CP là tốt nhất và có độ lợi khoang UH tại giá trị BER=I0 ’ so với hệ thống thông thường, tương tự như kết quả trên kênh Gauss. Đe minh hoạ rõ hơn độ dài tốt nhất là I/4CP, Hình 2.6 đưa ra các kct quả cụ thể cùa Hình 2.5 với từng giá trị E h / /V(l khác nhau. Như vậy, với trường hợp các tham số cụ thể trong Bảng 2 . 1 thi chi cẩn sử dụng độ dài 1/4CP đạl hiệu quả tốt nhất cho hệ thống. K h ao s a t d o d a i ta i s u d u n g C P to i uu 10 I C C E b /N o = 1 5dB , LTEInter E b /N o = 1 7 ,5 d B , LT EInter E b /N o = 2 0 d B , LTE Inter 10' a UJ 10 10 10'5 - 0 0 .4 0 .5 0 .6 D o d a i ta i s u d u n g C P Hình 2-6: Khảo sát độ dài tái sử dụng CP tốt nhất cho hệ thống tái sử dụng CP. 2.4. Kết luận chuô ng Phần đầu của chương đưa ra nội dung giải mã lặp đổ nhằm làm rõ quá trình tính toán thông tin hậu nghiệm ...