Thiết kế các bộ phát phối hợp giữa các femtocell để giảm can nhiễu

Bài báo trình bày kỹ thuật giảm can nhiễu trong hệ thống thông tin di động sử dụng nhiều femto cell trong đó các trạm gốc được trang bị nhiều antenna phát phối hợp với nhau để truyền tín hiệu cho nhiều người sử dụng đồng thời.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Thiết kế các bộ phát phối hợp giữa các femtocell để giảm can nhiễu Hội thảo quốc gia 2014 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ thông tin (ECIT2014) Thiết kế các bộ phát phối hợp giữa các femtocell để giảm can nhiễu Lưu Hoàng Tân và Hà Hoàng Kha Bộ Môn Viễn Thông Khoa Điện-Điện Tử Đại Học Bách Khoa-Tp.HCM Email: luuhoangtan@gmail.com; hhkha@hcmut.edu.vn Tóm tắt—Bài báo trình bày kỹ thuật giảm can nhiễu quan tâm. Femtocell tăng được cường độ tín hiệu tại máy trong hệ thống thông tin di động sử dụng nhiều femto cell thu nhưng không giải quyết được can nhiễu. CoMP triệt trong đó các trạm gốc được trang bị nhiều antenna phát tiêu tốt can nhiễu tuy nhiên độ phức tạp tăng vì các thuật phối hợp với nhau để truyền tín hiệu cho nhiều người sử toán tối ưu phức tạp với số lượng lớn người dùng. Giải dụng đồng thời. Mô hình kênh Winner II sẽ được sử dụng để mô phỏng kênh truyền vô tuyến theo các thông số chuẩn pháp kết hợp giúp khai thác được thế mạnh và khắc phục LTE (Long-Term Evolution). Bài báo tập trung thiết kế các điểm yếu của cả femtocell và CoMP. Sự liên kết này là vector mã hóa tuyến tính ở bộ phát của các trạm gốc để lời giải cho bài toán LTE [3]. tăng dung lượng của hệ thống. Các kết quả mô phỏng sẽ được cung cấp để so sánh và đánh giá hiệu năng của kỹ Trong các hệ thống di động trước đó, mỗi UE (User thuật truyền phối hợp giữa các trạm gốc trong hệ thống Equipment) chỉ được phục vụ bởi một BS (Base Station) nhiều femto cell. Từ khóa—Giảm can nhiễu, sắp xếp can nhiễu, femtocell, tại một thời điểm. Tín hiệu từ các BS khác là can nhiễu truyền phối hợp, MIMO. đối với UE. Khi UE di chuyển đến biên cell, nó sẽ giao tiếp với nhiều hơn một BS để chuẩn bị handover. Đây là lúc UE bị can nhiễu mạnh, trong khi tín hiệu mong muốn I. GIỚI THIỆU thấp nhất và kết quả là tốc độ dữ liệu rất thấp. LTE CoMP Mạng thông tin di động không ngừng phát triển là chức năng phát triển cho LTE-Avanced được bổ sung trải qua các công nghệ GSM (Global System for Mo- ở release-11 [4]. Kỹ thuật này cho phép truyền/nhận kết bile Communications), GPRS (General Packet Radio hợp giữa các BS nhằm cải thiện chất lượng cho người Service), WCDMA (Wideband Code Division Multiple dùng cũng như việc sử dụng mạng tổng thể. Kỹ thuật Access), HSPA (High Speed Packet Access) để đáp ứng giảm ảnh hưởng của can nhiễu có thể thực hiện truyền các dịch vụ tốc độ cao. Sự khan hiếm phổ tần số, trên các kênh trực giao như phân chia theo tần số FDMA giới hạn trong hiệu suất phổ và công suất ở các công (Frequency Division Multiple Access), phân chia theo nghệ kể trên dẫn đến sự ra đời của thế hệ di động thời gian TDMA (Time Division Multiple Access). Gần kế tiếp, 4G LTE [1]. Được nghiên cứu bởi 3GPP, các đây, kỹ thuật sắp xếp can nhiễu được phát triển cho phép kỹ thuật MIMO (Multiple-Input and Multiple-Output), đạt được tối đa bậc tự do trong hệ thống [5]. Khi trạng OFDM (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing), thái thông tin của kênh CSI (Channel State Information) SC-FDMA (Single-carrier FDMA) giúp LTE tận dụng tối được biết, kỹ thuật truyền phối hợp đa điểm nhiều liên đa tài nguyên và có thể đạt đến 300Mbps đường xuống kết eNB-UE (Evolved NodeB) được xử lý để tính toán và 70Mbps đường lên [2]. Cải thiện cường độ tín hiệu thu vector điều khiển búp sóng nhằm triệt tiêu, hạn chế can và tăng dung lượng hệ thống luôn là vấn đề được quan nhiễu giữa các cell ICI (Inter-Cell Interference), nguyên tâm nhất trong các hệ thống thông di động nói chung nhân làm giảm chất lượng của hệ thống. Kỹ thuật này và LTE nói riêng. Tăng công suất phát có thể tăng tốc được gọi là beamforming hoặc precoding. Phối hợp đa độ dữ liệu người dùng cụ thể. Tuy nhiên, nhìn trên toàn điểm giữa các BS có thể thực hiện trên cả đường lên và hệ thống, can nhiễu cũng lớn lên theo đó, và kết quả đường xuống. Tuy nhiên, vấn đề quan tâm của bài báo dung lượng của toàn hệ thống không tối ưu. Ứng dụng này là kỹ thuật truyền phối hợp đa điểm cho kênh đường kết hợp femtocell và CoMP (Coordinated Multi Point) xuống. Như được minh họa trong hình 1 CoMP được là giải pháp hiệu quả đang được cộng đồng nghiên cứu chia làm hai nhóm: ISBN: 978-604-67-0349-5 416 Hội thảo quốc gia 2014 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ thông tin (ECIT2014) • Coordinated scheduling/beamforming CS/CB: UE chỉ nhận dữ liệu từ một eNB. Dữ liệu scheduling và beamforming được trao đổi giữa các eNB để phối hợp kiểm soát can nhiễu. • Joint transmission (JT): tín hiệu phát đến UE đồng thời từ một số eNB nhằm tăng cường độ tín hiệu thu ở UE. Cũng như CS/CB, phương pháp này chủ động triệt tiêu can nhiễu gây ra do tín hiệu truyền đến các UE khác thông qua việc trao đổi thông tin giữa các eNB. JT CoMP đặt yêu cầu rất cao ở mạng backhaul. Ngoài dữ liệu điều khiển, dữ liệu của UE cũng phải được gửi đến mỗi eNodeB trong nhóm Hình 2. Hệ thống đa người dùng CoMP phục vụ cho UE đó. Lưu lượng dữ liệu trong mạng có thể rất lớn tùy thuộc vào số lượng eNB. được cho bởi ...