Nâng cao phẩm chất hệ thống vô tuyến chuyển tiếp hợp tác TAS/DSTC sử dụng kỹ thuật tạo búp sóng

Bài viết này đề xuất sử dụng kỹ thuật tạo búp sóng để nâng cao phẩm chất hệ thống vô tuyến chuyển tiếp hợp tác kết hợp lựa chọn ăng-ten phát và mã khối không gian - thời gian phân tán nhằm loại bỏ hiệu quả nhiễu liên kí hiệu sinh ra do hiện tượng giải mã không hoàn hảo tại các nút chuyển tiếp khi sử dụng giao thức giải mã và chuyển tiếp.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nâng cao phẩm chất hệ thống vô tuyến chuyển tiếp hợp tác TAS/DSTC sử dụng kỹ thuật tạo búp sóng Hội nghị Quốc gia lần thứ 23 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ Thông tin (REV-ECIT2020) Nâng cao ph©m chßt hª thËng vô tuy∏n chuy∫n ti∏p hÒp tác TAS/DSTC s˚ dˆng kˇ thu™t t§o búp sóng Tr¶n Th∏ Nghiªp⇤ , Tr¶n ình Tßn⇤ Võ Ph˜Ïng Lâm⇤ Tr¶n V´n Vænh⇤ ⇤ Khoa Kˇ thu™t viπn thông Tr˜Ìng §i hÂc Thông tin liên l§c, Nha Trang, Khánh Hòa Email: {nghiepsqtt, trdinhtan, phuonglamsqtt, tranvanvinh.sqtt}@gmail.com Tóm t≠t—Bài báo này ∑ xußt s˚ dˆng kˇ thu™t t§o ∏n tßt c£ các nút chuy∫n ti∏p. Trong pha th˘ hai, các búp sóng (BF: Beamforming) ∫ nâng cao ph©m chßt hª nút chuy∫n ti∏p hÒp tác vÓi nhau chuy∫n ti∏p tín hiªu thËng vô tuy∏n chuy∫n ti∏p hÒp tác k∏t hÒp l¸a chÂn ´ng- ã nh™n ˜Òc ∏n nút ích. Xét v∑ giao th˘c x˚ l˛ tín ten phát (TAS: Transmit Antenna Selection) và mã khËi hiªu t§i các nút chuy∫n ti∏p, hª thËng vô tuy∏n chuy∫n không gian - thÌi gian phân tán (DSTC: Distributed Space- Time block Coding) (hª thËng TAS/DSTC) nh¨m lo§i b‰ ti∏p hÒp tác th˜Ìng s˚ dˆng mÎt trong hai lo§i cÏ b£n là hiªu qu£ nhiπu liên k˛ hiªu (ISI: Intersymbol Interference) khu∏ch §i và chuy∫n ti∏p (AF: Amplify and Forward) sinh ra do hiªn t˜Òng gi£i mã không hoàn h£o t§i các nút ho∞c gi£i mã và chuy∫n ti∏p (DF: Decode and Forward). chuy∫n ti∏p khi s˚ dˆng giao th˘c gi£i mã và chuy∫n ti∏p ◊u i∫m cıa hª thËng khi s˚ dˆng giao th˘c DF ó là s≥ (DF: Decode and Forward). Các phân tích l˛ thuy∏t và k∏t lo§i b‰ ˜Òc t§p âm cıa nút chuy∫n ti∏p d®n ∏n tránh qu£ mô ph‰ng Monte-Carlo cho thßy sÏ Á ∑ xußt nâng ˜Òc hiªn t˜Òng khu∏ch §i và chuy∫n ti∏p t§p âm ∏n cao ph©m chßt tø lª lÈi bít (BER: Bit Error Rate) áng k∫ và g¶n xßp xø vÓi giá tr‡ BER cıa hª thËng vô tuy∏n nút ích so vÓi viªc s˚ dˆng giao th˘c AF [3]-[6]. Trong chuy∫n ti∏p hÒp tác trong i∑u kiªn l˛ t˜ng s˚ dˆng giao các công trình nghiên c˘u v∑ hª thËng vô tuy∏n chuy∫n th˘c DF hoàn h£o. ti∏p hÒp tác tr˜Óc ây, nút chuy∫n ti∏p th˜Ìng ˜Òc gi£ T¯ khóa—T§o búp sóng, l¸a chÂn ´ng-ten phát, nhiπu thi∏t có th∫ gi£i mã hoàn toàn chính xác tín hiªu nh™n liên k˛ hiªu, gi£i mã và chuy∫n ti∏p, khu∏ch §i và chuy∫n ˜Òc t¯ nút nguÁn nhÌ s¸ hÈ trÒ cıa mã kênh [4], [5]. ti∏p, mã khËi không gian - thÌi gian phân tán. Th¸c t∏, viªc s˚ dˆng mã kênh s≥ làm gi£m hiªu sußt s˚ dˆng phÍ cıa hª thËng. ∞c biªt, gi£ thi∏t nút chuy∫n I. GIŒI THIõU CHUNG ti∏p có kh£ n´ng gi£i mã hoàn toàn chính xác tín hiªu Kˇ thu™t s˚ dˆng mã khËi không gian-thÌi gian phân nh™n ˜Òc t¯ nút nguÁn là khó kh£ thi trong th¸c t∏. tán (DSTC: Distributed Space-Time block Coding) trong Do ó, trong th¸c t∏ hª thËng vô tuy∏n hÒp tác s˚ dˆng hª thËng vô tuy∏n chuy∫n ti∏p hÒp tác cho phép hª thËng giao th˘c DF s≥ b‡ suy gi£m ph©m chßt áng k∫ khi gi£i nh™n ˜Òc t´ng ích phân t™p không gian, c£i thiªn ph©m mã không chính xác tín hiªu nh™n ˜Òc t¯ nút nguÁn do chßt hª thËng [1]- [5]. Trong tr˜Ìng hÒp các nút chuy∫n xußt hiªn thành ph¶n nhiπu liên kí t¸ (ISI: Inter-Symbol ti∏p ˜Òc trang b‡ nhi∑u ´ng-ten, gi£i pháp l¸a chÂn ´ng- Interference) t§i nút ích. ten phát (TAS: Transmit Antenna Selection) k∏t hÒp mã Trong bài báo này, kˇ thu™t t§o búp sóng (BF: DSTC (gÂi t≠t là hª thËng vô tuy∏n chuy∫n ti∏p hÒp tác Beamforming) ˜Òc ∑ xußt s˚ dˆng cho hª thËng vô TAS/DSTC) vÓi s¸ hÈ trÒ cıa kênh hÁi ti∏p t¯ nút ích tuy∏n hÒp tác TAS/DSTC nh¨m lo§i b‰ nhiπu ISI t§i nút v∑ các nút chuy∫n ti∏p ã ˜Òc ch˘ng minh có th∫ gi£m ích do hiªn t˜Òng gi£i mã tín hiªu t§i nút chuy∫n ti∏p sË chuÈi t¶n sË vô tuy∏n (RF: Radio Frequency) t§i các không hoàn toàn chính xác nh¨m nâng cao ph©m chßt nút chuy∫n ti∏p và Î ph˘c t§p gi£i mã t§i máy thu trong hª thËng. khi hª thËng v®n nh™n ˜Òc t´ng ích phân t™p cıa tßt Ph¶n còn l§i cıa bài báo ˜Òc ˜Òc trình bày nh˜ c£ các ´ng-ten [6]-[8]. sau. Mô hình hª thËng vô tuy∏n chuy∫n ti∏p hÒp tác Trong hª thËng vô tuy∏n chuy∫n ti∏p hÒp tác TAS/DSTC (k∏t hÒp kˇ thu™t TAS và DSTC) ˜Òc trình TAS/DSTC, quá trình truy∑n d®n tín hiªu t¯ nút nguÁn bày trong mˆc II. Mˆc III trình bày ∑ xußt s˚ dˆng kˇ ∏n nút ích diπn ra trong hai pha truy∑n d®n. Trong pha thu™t BF cho hª thËng TAS/DSTC. Các k∏t qu£ mô th˘ nhßt, nút nguÁn (máy phát) phát qu£ng bá thông tin ph‰ng và so sánh trình bày trong mˆc IV. Mˆc V trình ISBN: 978-604-80-5076-4 214 Hội nghị Quốc gia lần thứ 23 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ Thông tin (REV-ECIT2020) B£ng I bày các k∏t lu™n. Mã Alamouti DSTC ˜Òc phát i t¯ các nút chuy∫n ti∏p II. MÔ HÌNH Hõ TH»NG VÔ TUYòN CHUYöN Khe thÌi Khe thÌi gian th˘c gian th˘c hai TIòP H—P TÁC TAS/DSTC ...