Ứng dụng giải pháp mã hoá thích ứng động để tăng dung lượng truyền dữ liệu trong hệ thống di động số băng rộng

Bài viết này trình bày nguyên lí mã hóa thích nghi của kênh truyền vô tuyến số và xây dựng mô hình mô phỏng để tính tốc độ truyền dữ liệu trung bình và hiệu quả sử dụng băng thông kênh truyền.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ứng dụng giải pháp mã hoá thích ứng động để tăng dung lượng truyền dữ liệu trong hệ thống di động số băng rộng TAÏP CHÍ ÑAÏI HOÏC SAØI GOØN Soá 10 - Thaùng 6/2012 ỨNG DỤNG GIẢI PHÁP MÃ HOÁ THÍCH ỨNG ĐỘNG ĐỂ TĂNG DUNG LƯỢNG TRUYỀN DỮ LIỆU TRONG HỆ THỐNG DI ĐỘNG SỐ BĂNG RỘNG HỒ VĂN CỪU (*) TRẦN QUỐC BẢO (**) TÓM TẮT Nghiên cứu kĩ thuật mã hoá thích nghi ứng dụng trong hệ thống kênh truyền vô tuyến số OFDM để tăng hiệu quả truyền dẫn dữ liệu và nâng cao hiệu quả sử dụng băng thông kênh truyền vô tuyến trong thông tin di động số băng rộng. Bài viết này trình bày nguyên lí mã hoá thích nghi của kênh truyền vô tuyến số và xây dựng mô hình mô phỏng để tính tốc độ truyền dữ liệu trung bình và hiệu quả sử dụng băng thông kênh truyền. Từ khoá: Giải pháp mã hoá, nguyên lí mã hoá, truyền dữ liệu . ABSTRACT Adaptive code is one scheme of the adaptive systems used in radio fading channels. It increases the average capacity of data transmission and is studied for applications of the fourth generation CDMA mobile cellular systems. This paper introduces an adaptive code algorithm, the result simulation and effect using bandwidth in channel. Keywords: Code solution, Code principle, Data transmission 1. NGUYÊN LÍ MÃ HOÁ THÍCH NGHI lượng, S: là công suất tín hiệu, N=N0W: là Ngày nay các hệ thống thông tin vô công suất nhiễu. Dung lượng kênh truyền tuyến số phát triển nhanh chóng theo C tăng tỉ lệ thuận với độ rộng băng tần W. hướng toàn cầu hoá và dịch vụ băng rộng Để giảm xác suất thu sai, thì phải thực hiện tích hợp cao; trong khi đó băng thông kênh việc mã hoá kênh, tức là gắn thêm các bit truyền là nguồn tài nguyên vô tuyến có giới tín hiệu sửa sai vào luồng dữ liệu truyền, hạn do đó việc sử dụng hiệu quả băng như vậy, tổng số bit tín hiệu cần truyền tại thông kênh truyền vô tuyến là hướng đầu phát tăng lên, cần phải tăng tốc độ nghiên cứu rất quan trọng. (*) (**) truyền dẫn thì mới truyền hết lượng thông Dung lượng kênh truyền theo tiêu tin trong một chu kì thời gian. Khi tốc độ chuẩn Nyquist [1],[7] được xác định theo truyền dẫn tăng lên thì yêu cầu về độ rộng công thức 2.1: băng thông cũng tăng lên, trong khi đó băng thông kênh truyền thì có giới hạn.  S C (bps ) = W log 2 1 +  (2.1) Hamming chứng minh được xác suất  N lỗi bit hay tỉ số lỗi bit BER [1],[7] được trong đó W: là độ rộng băng tần, C: là dung tính theo công thức (2.2):   d RE  (*) pe ≤ (M − 1)Q min c b   (2.2) TS, Trường Đại học Sài Gòn (**)   N0  ThS, Bộ Thông tin Truyền thông ỨNG DỤNG GIẢI PHÁP MÃ HOÁ THÍCH ỨNG ĐỘNG ĐỂ TĂNG DUNG LƯỢNG TRUYỀN DỮ LIỆU... Trong đó Rc = k n là tỉ lệ mã, M : là mức SNR, nếu sử dụng bộ mã hoá có tỉ lệ số mức điều chế, dmin: là khoảng cách mã cao thì tỉ số BER tăng, nếu sử dụng bộ Hamming tối thiểu. mã hoá có tỉ lệ mã thấp thì tỉ số BER giảm. Công thức (2.2) và hình vẽ 2.1, tại một Hình 2.1. Đồ thị BER thay đổi theo tỉ số mã hoá, 64PSK, AWGN Kĩ thuật mã hoá thích nghi ứng dụng 2. SƠ ĐỒ KHỐI MÃ HOÁ THÍCH NGHI trong hệ thống kênh truyền vô tuyến số ỨNG DỤNG TRONG KÊNH OFDM là điều chỉnh tỉ số mã hoá theo đặc TRUYỀN VÔ TUYẾN SỐ OFDM tính kênh truyền vô tuyến tương ứng với 2.1. Sơ đồ khối hệ thống. một yêu cầu về tỉ số lỗi bit BER. Khi kênh Sơ đồ hệ thống mã hoá và giải mã thích truyền bị ảnh hưởng fading sâu, mức tỉ số nghi OFDM được minh họa như hình 3.1. SNR của kênh t hành phần giảm, tỉ số lỗi Tại máy phát luồng tín hiệu vào được bít BER tăng cao hơn tỉ số lỗi bit BER cho phân chia thành N luồng tín hiệu thành phép, thì cần giảm tỉ số mã hoá để giảm tỉ phần, các luồng tín hiệu thành phần được số BER, ngược lại trong điều kiện kênh đưa qua bộ mã hoá theo nhiều tỉ số khác truyền ít bị ảnh hưởng fading thì tỉ số SNR nhau, bộ điều chế tín hiệu sẽ tạo ra N kí tự tăng cao, tỉ số lỗi bít BER giảm thấp hơn tỉ dữ liệu Xn, 0≤n≤N-1. số lỗi bit BER cho phép thì tăng tỉ số mã Những mẫu tín hiệu phát Sn của một kí hoá, như vậy sẽ làm giảm bớt những tổn tự OFDM trong miền thời gian được tạo ra thất về dung lượng truyền của kênh tín hiệu từ khối IFFT và phát trên kênh sau phần đầu vào, hiệu năng truyền dẫn trung bình mở rộng chu kì để chèn thêm khung thời tăng lên, tỉ số lỗi bit BER trung bình của hệ gian bảo vệ GI, nhằm khắc phục hiện thống truyền vẫn được bảo đảm. tượng ISI do trải trễ của pha đinh đa đường và gắn thêm tín hiệu pilot và thông tin báo  HỒ VĂN CỪU - TRẦN QUỐC BẢO hiệu lọai mã hoá để sử dụng cho việc ước thời gian thực. Kênh truyền có đáp ứng lượng và điều khiển thay đổi tỉ số mã hoá xung theo thời gian h( , t ) và nhiễu cộng theo tỉ số SNR của kênh truyền trong miền AWGN. Kênh truyền Hình 3.1 S ...