Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật viễn thông: Một số mô hình kênh không gian và tác động của tương quan không gian trong hệ thống MIMO-OFDMA

Luận án xây dựng mô hình kênh MIMO băng rộng phù hợp với chuẩn LTE-A dưới tác động của tương quan không gian. Dựa trên mô hình kênh luận án đề xuất phương pháp đánh giá chất lượng hệ thống ở lớp vật lý kết hợp cấp phát kênh động trên lớp MAC trong điều kiện kênh có sự thay đổi tương quan không gian trên hai phương pháp mô hình kênh đã xét. Để biết rõ hơn về nội dung chi tiết, mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật viễn thông: Một số mô hình kênh không gian và tác động của tương quan không gian trong hệ thống MIMO-OFDMABỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠOTRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘINGUYỄN THU NGAMỘT SỐ MÔ HÌNH KÊNH KHÔNG GIAN VÀTÁC ĐỘNG CỦA TƢƠNG QUAN KHÔNG GIANTRONG HỆ THỐNG MIMO-OFDMAChuyên ngành: Kỹ thuật viễn thôngMã số: 62520208TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT VIỄN THÔNGHÀ NỘI - 2016Công trình này được hoàn thành tại:Trường Đại học Bách khoa Hà NộiNgười hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Nguyễn Văn ĐứcPhản biện 1:Phản biện 2:Phản biện 3:Luận án được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án tiến sĩ cấp trườnghọp tại Trường Đại học Bách khoa Hà Nội.Vào hồi … giờ, ngày…. tháng … năm…Có thể tìm hiểu luận án tại:1. Thư viện Tạ Quang Bửu, Trường ĐHBK Hà Nội2. Thư viện Quốc gia Việt NamLỜI MỞ ĐẦU1. Bối cảnh nghiên cứuBằng cách kết hợp hai kỹ thuật đa anten phát đa anten thu và ghép kênh phân chiatần số trực giao MIMO-OFDM (Multiple Input Multiple Output-Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing), hiệu năng của hệ thống truyền thông không dây đã được tăngcường do sử dụng phương pháp phân tập tín hiệu truyền trên miền thời gian, tần số vàkhông gian. Hệ thống đa anten phát đa anten thu đa truy nhập phân chia theo tần số trựcgiao MIMO-OFDMA (Multiple Input Multiple Output-Orthogonal Frequency DivisionMultiplex Access) được ứng dụng cho nhiều người dùng bằng cách phân bổ sóng mangcon khác nhau nhờ việc chống fading chọn lọc tần số.2. Lí do lựa chọn đề tàiNghiên cứu chỉ ra rằng, các vấn đề dung lượng kênh truyền hay việc xử lý tín hiệuđều do ảnh hưởng của đặc tính tương quan fading lên các kênh truyền. Các mô hìnhkênh thống kê MIMO được phân chia theo mô hình hình học tán xạ như mô hình mộtvòng tròn Onering hoặc các mô hình tham số thống kê dựa trên đo đạc như mô hìnhkênh không gian SCM. Do vậy, việc đặt ra bài toán kết hợp đánh giá chất lượng hệthống ở lớp vật lý kết hợp với cấp phát kênh động ở lớp MAC trên các mô hình kênh cóảnh hưởng của tương quan không gian MIMO-OFDMA theo các chuẩn truyền dẫn mớilà cần thiết. Như vậy, luận án so sánh hai phương pháp mô hình kênh hình học vàphương pháp mô hình kênh tham số đo đạc: liệu trong điều kiện và môi trường truyềndẫn nào thì hai phương pháp mô hình này có thể thay thế cho nhau. Qua các khảo sát đặctính tương quan không gian phụ thuộc vào khoảng cách anten, luận án đánh giá ảnhhưởng của nó tới chất lượng của hệ thống MIMO.3. Mục tiêu nghiên cứu của luận ánLuận án xây dựng mô hình kênh MIMO băng rộng phù hợp với chuẩn LTE-A dướitác động của tương quan không gian. Dựa trên mô hình kênh luận án đề xuất phươngpháp đánh giá chất lượng hệ thống ở lớp vật lý kết hợp cấp phát kênh động trên lớpMAC trong điều kiện kênh có sự thay đổi tương quan không gian trên hai phương phápmô hình kênh đã xét. Để thực hiện tối ưu cách làm thông thường là mô phỏng vét cạncác trường hợp để đưa ra sự đánh giá chính xác và đáng tin. Luận án đã chỉ rõ sự liên hệvề các đặc tính tương quan của kênh truyền với chất lượng hệ thống với các hàm toánhọc có thể mô hình được bằng giải tích và các đại lượng phi tuyến không thể mô hìnhđược. Đây là kết quả có ý nghĩa giúp các nhà khoa học tiên lượng được kết quả của hệthống.4. Tổng quan tình hình nghiên cứu về mô hình kênh MIMO và ảnh hưởng củađặc tính tương quan không gian kênh truyền đến chất lượng hệ thống MIMOOFDMA5. Các vấn đề cần giải quyết của luận ánLuận án khảo sát và so sánh hàm tương quan không gian của hai phương pháp môhình kênh hình học một vòng tròn và mô hình tham số đo đạc không gian SCM. Điều1này dẫn tới mô hình hình học đơn giản có thể thay thế cho mô hình tham số đo đạc trongđiều kiện đặc biệt và đề xuất cho các môi trường truyền dẫn cho các mô hình kênh. Tiếptheo luận án đề xuất đánh giá chất lượng hệ thống MIMO khi sử dụng các phương phápmã khối trên các mô hình kênh có ảnh hưởng của tương quan không gian MIMOOFDM. Cuối cùng, trong hệ thống có ảnh hưởng của tương quan không gian MIMOOFDMA, luận án đánh giá chất lượng hệ thống ớ lớp MAC và đề xuất tổ hợp mã hóa.Các đóng góp chính của luận án có thể được tóm lược như sau:Đóng góp 1: So sánh và đánh giá hiệu năng và khả năng ứng dụng của phương phápmô hình tham số đo đạc không gian SCM và mô hình kênh hình học Onering cho hệthống thông tin di động để đưa ra các trường hợp sử dụng mô hình Onering thay thế choSCM. Đóng góp 2: Thông qua kết quả phân tích lý thuyết khảo sát hàm tương quankhông gian và mô phỏng hệ thống thống thông qua tỉ số lỗi ký tự SER, luận án đề xuấtcác bộ tham số tối ưu về khoảng cách anten phát và thu để tối ưu chất lượng hệ thốngMIMO-OFDM sử dụng các kỹ thuật mã hóa kênh. Đóng góp 3: Trên cơ sở xem xét cácgiải pháp mã hóa lớp vật lý, luận án xem xét tiếp tác động tương quan không gian đốivới lớp MAC của hệ thống MIMO-OFDMA cấp phát kênh động. Đóng góp 4: Đề xuấtsử dụng tổ hợp SFBC-MMSE cho hệ thống đa người sử dụng MIMO-OFDMA trên cácmô hình kênh tương quan không gian.6. Những giới hạn trong các nghiên cứu của luận ánVấn đề đồng bộ coi như là lí tưởng trong cả trường hợp đường lên và đường xuống.Thông tin kênh truyền ở phía thu là lý tưởng. Trong một cell thì ảnh hưởng của nhiễuđồng kênh là không có.7. Phương pháp nghiên cứuPhương pháp tính toán giải tích được áp dụng để phân tích các phương trình toánhọc. Phương pháp Monte Carlo sử dụng mô phỏng Matlab cũng được sử dụng để môphỏng hệ thống và tìm hiệu năng của hệ thống.8. Bố cục của luận án:Luận án gồm 4 chương: Chương 1: Phân tích đặc tính tương quan không gian và cácphương pháp phỏng tạo kênh MIMO. Chương 2: Đánh giá ảnh hưởng của đặc tínhtương quan không gian với hệ thống MIMO-OFDM dựa trên các mô hình kênhtruyền.Chương 3: Đánh giá chất lượng của thuật toán triệt nhiễu VBLAST-ZF trên cácmô hình kênh tương quan không gian MIMO-OFDMA.Chương 4: Đề xuất sử dụng tổhợp mã hoá SFBC-MMSE dựa trên đặc tính tương quan không gian MIMO-OFDMA.CHƯƠNG 1. PHÂN TÍCH ...