Mạng MIMO-PNC chuyển tiếp hai chiều

Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã xây dựng một mô hình tổng quát hoá của hệ thống MIMO chuyển tiếp hai chiều sử dụng mã hoá vật lý. Việc sử dụng nhiều ăng ten có thể cải thiện đáng kể tốc độ truyền dữ liệu nhờ tính phân tập không gian. Tuy nhiên, việc tăng số lượng ăng ten kéo theo tăng độ phức tạp xử lý, yêu cầu bộ tách tín hiệu ở phía thu đủ tốt để đảm bảo chất lượng BER của hệ thống. Phương pháp tách tuyến tính MMSE là phù hợp hơn cho hệ thống PNC nhiều ăng ten này.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Mạng MIMO-PNC chuyển tiếp hai chiều Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2016. ISBN: 978-604-82-1980-2 MẠNG MIMO - PNC CHUYỂN TIẾP HAI CHIỀU Nguyễn Hằng Phương1, Phạm Thanh Bình1 1 Trường Đại học Thuỷ lợi, email: phuongnh@tlu.edu.vn 1. GIỚI THIỆU CHUNG hiệu quả tốt hơn với độ lợi ghép kênh tăng gấp đôi so với hệ thống MIMO-PNC ở [4]. Trước nhu cầu sử dụng dữ liệu không dây Trong nghiên cứu này, chúng tôi phát triển được dự báo ngày càng tăng cao, việc tăng một hệ thống MIMO-SDM-PNC tổng quát. tốc độ truyền dữ liệu nhằm cải thiện dung Điều này sẽ có ích cho việc xem xét các hệ lượng mạng trở thành mối quan tâm nghiên thống MIMO-PNC chuyển tiếp hai chiều với cứu hàng đầu trong lĩnh vực mạng không số lượng ăng ten lớn hơn. Số ăng ten ở nút dây. Mã hoá mạng là một kỹ thuật tiềm năng nguồn tăng lên đồng nghĩa với sự tăng tuyến trong việc giải quyết vấn đề thông lượng tính độ lợi ghép kênh, do đó thông lượng này. Với khả năng xử lý tuyến tính các truyền của hệ thống được cải thiện đáng kể. luồng thông tin tới các nút trung gian, mã Điều đáng quan tâm lúc này là chất lượng tín hoá mạng làm giảm số pha trao đổi dữ liệu, hiệu có còn được đảm bảo khi đã áp dụng do đó làm tăng đáng kể thông lượng truyền các kỹ thuật tăng thông lượng. Kết quả mô so với phương pháp truyền chuyển tiếp cổ phỏng cho thấy, tỉ lệ lỗi bit (Bit Error Rate - điển. Mã hoá mạng lớp vật lý (Physical BER) của các hệ thống MIMO-SDM-PNC Network Coding - PNC) là một trong các kỹ tăng lên khi số ăng ten tăng. Tuy nhiên, mức thuật mã hoá được đề xuất cho truyền thông suy giảm chất lượng của hệ thống vẫn ở chuyển tiếp hai chiều, lợi dụng bản chất trong phạm vi chấp nhận được và có thể quảng bá của môi trường không dây để nâng khắc phục nhờ sử dụng bộ tách tín hiệu đủ cao tốc độ truyền. tốt, và đổi lại tốc độ truyền tin của hệ thống Trước đó, hệ thống nhiều đầu vào nhiều tăng lên đáng kể. đầu ra (Multiple Input Multiple Output - MIMO) đã chứng tỏ được hiệu quả khi cung 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU cấp tốc độ truyền dữ liệu cao hơn nhiều so với các hệ thống đơn ăng ten truyền thống. Cho Mô hình hệ thống tổng quát được xây tới nay MIMO vẫn tiếp tục được phát triển để dựng dựa trên các hệ thống MIMO-PNC ở thiết kế các mạng không dây thế hệ tiếp theo. [1] và [4]. Chất lượng BER của các hệ thống Chính vì thế, ý tưởng kết hợp sử dụng PNC MIMO-SDM-PNC chuyển tiếp hai chiều và MIMO hứa hẹn cải thiện hơn nữa thông khác nhau sẽ được đánh giá và phân tích nhờ lượng mạng và nhanh chóng trở thành một đề mô phỏng Monte Carlo. tài thu hút nghiên cứu. Một hệ thống PNC chuyển tiếp hai chiều được trang bị 2 ăng ten 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ở nút chuyển tiếp và 1 ăng ten ở mỗi nút 3.1. Mô hình hệ thống MIMO-SDM-PNC nguồn lần đầu được đề xuất bởi S.Zhang và S.C.Liew [4]. Sau đó, có nhiều công trình Xét mô hình MIMO-SDM-PNC M×N×M nghiên cứu phát triển hệ thống này [1]-[3]. Hệ tổng quát sử dụng ghép kênh phân chia theo thống MIMO-PNC ở [1] do lợi dụng phương không gian được cho như trong Hình 1. Đó là pháp ghép kênh phân chia không gian (Space một hệ thống truyền tin chuyển tiếp hai chiều Division Multiplexing- SDM) nên cho thấy đơn giản gồm 3 nút, trong đó mỗi nút nguồn 175 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2016. ISBN: 978-604-82-1980-2 có M ăng ten và nút chuyển tiếp có N ăng ten I I  (với N = 2M). Hai nút nguồn N1 và N2 trao D  (4) đổi thông tin với nhau qua nút trung gian R. I -I  Quá trình chuyển tiếp thông tin gồm hai pha. 1 ... 0  Pha thứ nhất, hai nút nguồn đồng thời truyền với I M M       (5)   tin đến nút chuyển tiếp; tại R, các tín hiệu thu  0 ... 1    được sẽ được tách và mã hoá theo phương thức PNC. Pha thứ hai là giai đoạn R cùng Tín hiệu thu ở (2) có thể viết lại là: 1 1 một lúc truyền quảng bá các symbol đã mã r  HD-1   Dx  + z  Hx + z (6) hoá tới cả hai nút nguồn. 2 2 với ước lượng tín hiệu phát có dạng:  x1(1)  x1(2)  ...