12 cuong 9079

Nghiên cứu khoa học công nghệ

KỸ THUẬT XÁO TRỘN MỚI CHO HỆ THỐNG BICM-ID OFDM
Đinh Thế Cường1, Trần Anh Thắng 2,*, Phạm Xuân Nghĩa3
Tóm tắt: Việc kết hợp sơ đồ điều chế mã có xáo trộn bít kết hợp với giải mã
lặp BICM-ID với kỹ thuật truyền dẫn OFDM cho khả năng truyền dẫn tốc độ cao
với hiệu quả lớn. Để phù hợp với thực tiễn, việc kết hợp này một mặt phải phù
hợp với hệ thống thực OFDM, mặt khác phải phát huy hiệu quả của sơ đồ BICMID. Kỹ thuật xáo trộn bít là một khâu quan trọng của sơ đồ BICM-ID. Để tạo ra
một bộ xáo trộn bít sao cho vừa phù hợp với thiết kế hệ thống OFDM vừa đảo
bảo hiệu quả của sơ đồ BICM-ID là cần thiết. Bài báo này đề xuất một kỹ thuật
xáo trộn mới dựa trên kỹ thuật xáo trộn khối, phù hợp với thiết kế hệ thống thực
đồng thời vẫn cho hiệu quả cao. Kết quả mô phỏng dựa trên mơ hình truyền dẫn
IEEE 802.11 cho thấy kỹ thuật xáo trộn này mặc dù đơn giản nhưng vẫn cho
hiệu quả truyền dẫn cao tương đương với kỹ thuật truyền dẫn phức tạp Golden
interleaving.
Từ khóa: Viễn thơng; BICM-ID OFDM; Chuẩn IEEE 802.11; Xáo trộn khối (Block Interleaving); Golden
interleaving.

1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong những năm gần đây, OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)
không ngừng được nghiên cứu và mở rộng phạm vi ứng dụng bởi những ưu điểm của nó
trong tiết kiệm băng tần, có thể truyền dẫn tốc độ cao cùng với khả năng chống lại pha
đinh chọn lọc theo tần số cũng như xuyên nhiễu băng hẹp. Các hệ thống thực tế sử dụng
kỹ thuật OFDM được kể đến như: hệ thống DVB-T (1995), HIPERLAN II (1999), các
chuẩn Wifi IEEE 802.11, các chuẩn của Wimax IEEE 802.16, và đặc biệt là chuẩn LTE
dành cho hệ thống di động 4G hiện nay.
Sơ đồ điều chế mã có xáo trộn bít kết hợp với giải mã lặp BICM-ID (Bit-interleaved
coded modulation with iterative decoding), được đề xuất lần đầu trong bài báo [1] với cấu
trúc liên kết điều chế /mã (CM: Coded Modulation) phát huy hiệu quả cao cả trên kênh
pha - đinh nhờ có xáo trộn dãy bit (BI: Bit Interleved) và cả trên kênh Gao - xơ nhờ
nguyên lý giải mã lặp (ID: Iterative Decoding). Chất lượng của hệ thống BICM-ID có thể

so sánh với hệ thống Turbo kết hợp kỹ thuật điều chế mã lưới (Turbo Trellis Coded
Modulation - TTCM) [2]. Hơn nữa, với hệ thống BICM-ID chỉ cần một bộ giải mã thông
tin đầu vào mềm – đầu ra mềm SISO (Soft Input – Soft Output), trong khi trong hệ thống
TTCM lại yêu cầu hai bộ. Việc kết hợp sơ đồ BICM-ID với kỹ thuật truyền dẫn OFDM sẽ
cho hiệu quả cao và đã được chỉ ra trong các bài báo [3-6].
Đối với sơ đồ BICM-ID và các hệ thống sử dụng giải mã lặp (như hệ thống turbo), kỹ
thuật xáo trộn bít cũng rất quan trọng, có nhiều nghiên cứu đưa ra các kỹ thuật xáo trộn
phức tạp nhằm đem lại hiệu quả tốt nhất cho hệ thống nhưng lại khó thực hiện trong
thực tế. Cịn với các hệ thống thực tế sử dụng OFDM đã trình bày ở trên, các kỹ thuật
xáo trộn chủ yếu dùng xáo trộn khối nhằm phù hợp với linh kiện thực tiễn là các bộ nhớ
và ghi dịch nên hiệu quả không cao. Do vậy, để kết hợp BICM-ID với OFDM thì yêu
cầu thiết kế bộ xáo trộn bít cần phải thỏa mãn vừa cho hiệu quả cao và vừa phù hợp với
hệ thống hiện hành. Bài báo này đưa ra một kỹ thuật xáo trộn mới dựa trên kỹ thuật xáo
trộn khối, bộ xáo trộn mới được tạo ra theo cấu trúc xác định, có thuật tốn, phù hợp với
u cầu thiết kế hệ thống và không phức tạp hơn cấu trúc đang sử dụng cho các hệ thống
thực tế mà vẫn đem lại hiệu quả như các kỹ thuật xáo trộn phức tạp nhằm áp dụng cho
hệ thống BICM-ID OFDM.

Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san ACMEC, 07 - 2017

99


Điều khiển – Cơ điện tử - Truyền thông

Trọng tâm của bài báo bao gồm phân tích hệ thống, giới thiệu kỹ thuật xáo trộn mới
phù hợp thực tiễn, mô phỏng và đánh giá kỹ thuật xáo trộn này. Cấu trúc của bài báo gồm
phần đặt vấn đề, phần 2 là về hệ thống BICM-ID OFDM với giải mã lặp mềm, phần 3 giới
thiệu về kỹ thuật xáo trộn mới, các kết quả mô phỏng và so sánh với kỹ thuật xáo trộn
Golden interleaving [7] được chỉ ra ở phần 4. Cuối cùng là phần kết luận.

2. MƠ HÌNH HỆ THỐNG
Mơ hình hệ thống BICM-ID OFDM được trình bày trong hình 1.

ct

ut

vt

Xáo trộn

Mã hố

st

OFDM
Transmitter

Điều chế

Thơng
tin vào

uˆ t

x p (t )

Kênh truyền

Giải mã

Thông SISO
tin ra

cˆ t

Giải xáo
trộn

vˆ t Giải điều
chế

rt

OFDM
Receiver

y p (t )

Xáo trộn
Hình 1. Hệ thống BICM-ID OFDM.

Ở đầu phát, hệ thống gồm có bộ mã hố, bộ xáo trộn dãy bit (  ) và bộ điều chế tạo
thành một liên kết nối tiếp, sau đó chúng được đưa vào khối OFDM để phát đi. Ở đầu thu,
sau khi qua khối OFDM thu, các tín hiệu được đưa tới một vòng hồi tiếp giữa bộ giải điều
chế xáo trộn/giải xáo trộn và giải mã để giải mã theo thuật toán lặp.
Trong hệ thống BICM-ID, bộ mã hoá thường dùng mã xoắn tốc độ k/n, với nhóm k bit
thơng tin đầu vào u  [u1 , u 2 ...u k ] thì đầu ra bộ mã hố sẽ là nhóm n bit mã

c  [c1 , c 2 ...c n ] . Thay cho việc hoán vị các symbol như trong các hệ thống hốn vị
symbol thơng thường, bộ xáo trộn giả ngẫu nhiên  , chiều dài N thực hiện việc hoán vị

các bit sau mã hoá c  [c11 , c12 ...c1n , c12 , c22 ...c2n , , c1N / n , cN2 / n ...cNn / n ] tạo thành các nhóm bit:
v i  (vi1 , vi2 , , vim ) với m  log 2 M , i  1, 2, , N / m sau đó, mỗi nhóm vi được ánh
xạ vào một symbol si trong bộ tín hiệu S gồm M điểm. Các nhóm ký hiệu này được
chia làm Q chuỗi thành phần song song và được điều chế bởi Q sóng mang phụ OFDM
(bằng kỹ thuật IDFT) rồi được tổng hợp tại đầu ra của khối OFDM được các tín hiệu xp(q):
P Q 1

x p (t )   X l  q  e

j 2 f q ( t  pTsym )

(1)

p 1 q 0

Trong đó, xp(q) được là tín hiệu thành phần thứ q (trong tập Q sóng mang phụ) của
symbol OFDM thứ p (của tập gồm có P chuỗi symbol OFDM phát),

P

N
; p  1, 2, , P và q  0,1, 2,...Q -1 , Tsym là độ rộng của một symbol
m *Q

OFDM.
Qua kênh truyền, tín hiệu nhận được ở đầu thu là:

y p (t )  h(t ) * x p (t )  n(t )

100

(2)

Đ.T. Cường, T.A. Thắng, …, “Kỹ thuật xáo trộn mới… hệ thống BICM-ID OFDM.”


Nghiên cứu khoa học cơng nghệ

Trong đó, h(t ) là hệ số pha đinh, n(t ) là tạp âm cộng trắng chuẩn (AWGN). Trong
trường hợp kênh pha đinh, h(t ) thường có phân bố Rayleigh với kỳ vọng E ( h (t ) 2 )  1 .
Với kênh AWGN thì h(t )  1 .
Tại phía thu, tín hiệu y p (t ) sẽ được đưa qua khối thu OFDM sau đó đưa đến phần giải
lặp của hệ thống BICM-ID tại đầu thu, phần này có thể dùng thuật toán giải mã quyết định
cứng hoặc quyết định mềm, được trình bày cụ thể trong [5-6].

uˆt

P (uk ; o)

Quyết
định

P ( vk ; o )

P (ck ; I )

Giải mã
SISO



P ( ck ; o )

Giải điều
chế

1

rt

P ( vk ; I )



Hình 2. Nguyên lý giải mã quyết định mềm.
Đối với hệ thống BICM-ID dùng giải mã quyết định mềm (hình 2), bộ giải mã theo
nguyên lý đầu vào mềm, đầu ra mềm (SISO), thay vì dùng bộ giải mã Viterbi như trong hệ
thống quyết định cứng, và bộ giải điều chế cũng hoạt động theo nguyên lý giải điều chế
mềm. Trong vòng lặp đầu tiên, với giả thiết xác suất truyền các tín hiệu si là như nhau
(giả thiết giá trị ban đầu của thông tin tiên nghiệm), xác suất hậu nghiệm của các bit mã
cũng được tính theo:

 ( k  b)  log

 P ( s | r , h)
i

(3)

si Sbk

Đây là số đo của các bit được tính tốn tại bộ giải điều chế trên cơ sở tín hiệu thu được
từ kênh thông tin (thông qua khối OFDM). Các số đo này thực chất là các giá trị xác suất
hậu nghiệm được tính theo tiêu chuẩn xác suất hậu nghiệm cực đại (MAP - Maximum A
posteriori Probability) theo hàm logarit. Trong biểu thức (1), P ( si | r , h) là xác suất hậu
nghiệm (xác suất phát tín hiệu si khi thu được tín hiệu r với hệ số pha - đinh h ). Tập Sbk
là tập con của bộ tín hiệu S gồm các điểm tín hiệu mà vị trí bit thứ k có giá trị bằng b.
Giá trị xác suất trên với vai trò là thơng tin ngồi (extrinsic information), qua bộ giải
xáo trộn trở thành thông tin tiên nghiệm cho bộ giải mã SISO. Trên cơ sở đó, bộ giải mã
SISO sẽ tính được xác suất hậu nghiệm (a posteriori probability) và qua vòng hồi tiếp trở
thành thông tin tiên nghiệm cho bộ giải điều chế để tính lại số đo bit. Với bộ xáo trộn lý
tưởng, m bit trong một symbol có thể coi như độc lập với nhau, thông tin tiên nghiệm cho
các tín hiệu si có thể được tính như sau [6]:
m

P(si )  P(v1 (si ),..., vm (si ))   P(vk  vk (si ); I )

(4)

k 1

Trong đó, vk ( si ) {0,1},1  k  m là giá trị của bit thứ k trong tín hiệu si .
Khi đó, có thể tính được thơng tin ngồi cho vòng lặp tiếp như sau:



  P(r | si )P(si ) 
P(v  b | r)  siSbk
 = P(r | s ) P(v  v (s ); I )
P(vk  b; o)  k


 i
j
j i
P(vk  b; I )
P(vk  b; I )
i k
si Sbk
Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san ACMEC, 07 - 2017

(5)

101


Điều khiển – Cơ điện tử - Truyền thông

Trong (5), ta thấy số đo của bit k là P(vk  b; o) được tính trên cơ sở các giá trị xác
suất tiên nghiệm của các bit còn lại khác trong cùng một symbol là: P (v j ; I ); j  k . Sau
một số vòng lặp nhất định, bộ giải mã SISO sẽ đưa thơng tin ngồi chính là tổng các xác
suất hậu nghiệm tới bộ quyết định cứng để cho kết quả là dãy bit thông tin ra.
Các sơ đồ BICM-ID trong thực tế chủ yếu sử dụng sơ đồ giải mã quyết định mềm và
giải điều chế mềm theo thuật toán Log-MAP. Thuật toán này được xây dựng cho giải mã
Turbo, thực hiện tính tỷ lệ hợp lẽ trong miền log cho từng bít, ký hiệu là LLR (Log
Likelihood Ratio), dựa vào phép toán lấy log của tổng của các hàm mũ nên có số lượng
phép tính rất lớn. Để đơn giản hơn, người ta thường dùng hàm Jacobian để biến thuật toán
Log-MAP thành thuật toán Max-Log-MAP. Tuy ít bị ảnh hưởng hơn đối với sai số ước
lượng SNR, việc lấy xấp xỉ theo hàm Jacobian làm cho Max-Log-MAP thua kém LogMAP về chất lượng giải mã. Trong hệ thống BICM-ID, với thuật tốn Max-Log-MAP thì
số lượng phép tính trong giải mã lặp được giảm đi đáng kể.
3. THIẾT KẾ BỘ XÁO TRỘN MỚI

3.1. Mục đích thiết kế
Theo phân tích tại cơng thức (5), việc quyết định giá trị một bít trong symbol tín hiệu
khơng chỉ dựa vào giá trị của bít đó mà cịn dựa vào các bít khác cùng symbol. Chính vì
vậy, mục đích cho việc thiết kế bộ xáo trộn này được tính tốn sao cho vị trí các bít trong
cùng 1 symbol đảm bảo cách xa nhau để khi một trong số các bít tại vị trí có điều kiện
kênh tốt, thơng qua giải mã lặp, sẽ nâng các giá trị (mềm) của bít khác lên trước khi đến
bộ quyết định giá trị symbol.
3.2. Thiết kế bộ xáo trộn
Kỹ thuật xáo trộn này dựa trên kỹ thuật xáo trộn khối, độ dài bít xáo trộn phải chia hết
cho (4*m), được chia làm các bước:
Bước 1: Phân chia chuỗi xáo trộn
Chuỗi bít được chia làm 2 phần được gọi là phần đầu và phần đi (phần đầu dài 3/4 ,
phần đi dài ¼)
Bước 2: Thực hiện xáo trộn cho từng phần
- Phần đầu được xếp thành khối ma trận với m hàng tương ứng m bít/symbol điều chế
và c cột. Hàng 1 sẽ là các bít thứ 1 của các symbol m bit (dịch vịng (0/m)*c sang phải),
hàng thứ 2 là các bít thứ 2 của các symbol này nhưng được dịch vòng sang phải (1/m)*c vị
trí (1/m số cột), hàng thứ 3 là các bít thứ 3 và dịch vịng sang phải (2/m)*c, tương tự với
các hàng tiếp theo. Ví dụ với symbol 4 bít: hàng 1 gồm các bít thứ 1, 5, 9, …; hàng 2 gồm
bít thứ 2, 6, … và dịch vịng sang phải ¼ tổng số cột; hàng 3 gồm bít thứ 3, 7, … và dịch
vịng 2/4;...). Khoảng cách lớn nhất giữa các bít trong một symbol là: (1+1/m)c vị trí
(c=3N/4m).
- Phần đi của chuỗi bít (1/4 chuỗi) cũng được làm tương tự xếp thành khối và thực
hiện dịch tương tự như phần đầu. Khoảng cách lớn nhất giữa các bít trong một symbol là:
(1+1/m)c’ vị trí (c’=N/4m).
Bước 3: Tăng khoảng cách xáo trộn
Thực hiện đảo một phần cuối của phần đuôi cho hàng thứ 3 phần đầu (số bít là 1/m của
¾ chuỗi bít).
Kỹ thuật này dựa trên xáo trộn khối nên chỉ đơn giản là việc xắp xếp các bít theo khối,
dịch vịng vị trí bít, vì vậy nó khơng phức tạp hơn kỹ thuật xáo trộn khối thông thường

đồng thời phù hợp với yêu cầu thiết kế hệ thống thực (gồm các bộ ghi dịch và bộ nhớ).

102

Đ.T. Cường, T.A. Thắng, …, “Kỹ thuật xáo trộn mới… hệ thống BICM-ID OFDM.”


Nghiên cứu khoa học công nghệ

Đồng thời, việc xáo trộn và dịch vòng được tạo ra theo quy luật và cấu trúc xác định, điều
đó có nghĩa là nó có thuật tốn xác định.
4. KẾT QUẢ MƠ PHỎNG VÀ THẢO LUẬN
4.1. Thông số mô phỏng và công cụ mô phỏng
Hệ thống được xây dựng ở trên được các tác giả mô phỏng bằng phần mềm MATLAB.
Với các thông số ban đầu của cho hệ thống OFDM theo chuẩn 802.11 (a và ac) được cho
trong tài liệu [8] với điều chế 16QAM, tốc độ mã hóa (coderate) là ½ sử dụng mã xoắn [7,
171, 133] (hệ octal). Các luật điều chế (bộ ánh xạ) dùng để mô phỏng là: phân hoạch tập
(Set Partitioning), luật Gray, luật bình phương trọng số Ơ-cơ-lít cực đại MSEW
(Maximum Squared Euclidean Weight) như hình 3. Kênh truyền để đánh giá sử dụng kênh
gao-xơ và kênh fading đa đường theo mơ hình kênh Tapped Delay Line (TDL) trong tài
liệu [9] và thông số kênh theo tài liệu TGn [10], với số vòng lặp cho hệ thống là 6 vịng.

a)
b)
c)
Hình 3. Các luật ánh xạ: Set Partitioning (a); Gray (b); MSEW (c).
4.2. Các kết quả mô phỏng và thảo luận
#) Xác định và đánh giá độ dài tối ưu của kỹ thuật xáo trộn.
Để xác định chất lượng và hiệu quả (thể hiện ở giá trị tỷ số lỗi bít BER – Bit Error
Rate) cho kỹ thuật xáo trộn đề suất, tác giả đi khảo sát với từng mức năng lượng bít

( Eb / N0 ) cho từng sơ đồ ánh xạ rồi tăng dần độ dài bít xáo trộn và kết quả được thể hiện
ở hình 4a, 4b.
Khao sat do dai New-Inter (802.11, 6lap)

-1

10
Gray mapping,4dB
Gray mapping,5dB
Gray mapping,6dB
Set Partition, 4dB
Set Partition, 5dB
Set Partition, 6dB

-2

-3

10

MSEW mapping,6dB
MSEW mapping,6,25dB
MSEW mapping,6,5dB
Set Partition, 6dB
Gray mapping,6dB

X: 768
Y: 0.1085
-1

10

-2

10

BER

10

BER

Khao sat do dai New-Inter (802.11, 6lap)

0

10

-3

10

-4

10

X: 6144
Y: 1.444e-005

-4

10

-5

10

-6

-5

10

0

2000

4000
6000
8000
Do dai khoi xao tron (bit)

10000

12000

10

0

2000

4000
6000
8000
Do dai khoi xao tron (bit)

10000

12000

a)
b)
Hình 4. Khảo sát độ dài xáo trộn cho từng bộ ánh xạ.
Đối với ánh xạ Gray và phân hoạch tập (hình 4a), với các giá trị Eb / N0 là 4dB, 5dB
và 6dB, khi tăng độ dài bít xáo trộn thì giá trị BER khơng thay đổi. Như vậy, với 2 ánh xạ
này thì độ dài xáo trộn không ảnh hưởng đến chất lượng hệ thống. Nhưng với ánh xạ

Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san ACMEC, 07 - 2017

103


Điều khiển – Cơ điện tử - Truyền thơng

MSEW (hình 4b), cùng với mức Eb / N0  6,5dB , với độ dài chuỗi xáo trộn là 768 bít, tỷ
lệ lỗi bít là BER=1,085.10-1 nhưng với độ dài chuỗi xáo trộn là 6144 bít thì tỷ lệ lỗi bít đạt
được là BER=1,444.10-5, điều đó cho thấy rằng độ dài xáo trộn tác động rất lớn đến hiệu
quả hệ thống, hơn nữa, bộ ánh xạ này cho chất lượng tốt hơn 2 bộ ánh xạ trên.
Như vậy, độ dài chuỗi bít xáo trộn càng lớn thì chất lượng hệ thống càng tăng, khi độ dài

chuỗi bít xáo trộn đạt khoảng 6144 bít thì chất lượng hệ thống khơng tăng được hơn nhiều vì
độ phân tập thời gian đã đạt đến mức bão hòa, đây sẽ là độ dài tối ưu của bộ xáo trộn này.
#) Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật xáo trộn.
Để đánh giá hiệu quả của kỹ thuật xáo trộn mới, bài báo so sánh hiệu quả của kỹ thuật
xáo trộn này với hai kỹ thuật xáo trộn đại số khác dùng cho mã Turbo cho trong tài liệu [7]
là Relative Prime và Dithered golden interleaver và được thể hiện trong kết quả mô phỏng
là GoldenInter0 và GoldenInter1 tương ứng.
BICM-ID OFDM,AWGN, 16QAM (802.11,6lap)

0

BICM-ID OFDM,AWGN, 16QAM (802.11,6lap)

0

10

10

-1

10

-1

10
-2

10

-2

10

-3

BER

BER

10

-4

10

10

-6

10

-7

10

-3

Set Partition,GoldenInter 0
Set Partition,GoldenInter 1

Set Partition, New-Inter
Set Partition, Wifi-Inter
Gray Mapping,GoldenInter 0
Gray Mapping,GoldenInter 1
Gray mapping, New-Inter
Gray mapping, Wifi-Inter

-5

10

-4

MSEW
MSEW
MSEW
MSEW

10

-5

0

1

2

3

4

5
EbNo

6

7

8

9

10

10

0

1

2

Mapping,
Mapping,
Mapping,
Mapping,
3

WifiInter,

NewInter
GoldenInter 0
GoldenInter 1
4

5
EbNo

6

7

8

9

10

a)
b)
Hình 5. So sánh hiệu quả của kỹ thuật xáo trộn mới với kỹ thuật xáo trộn Golden[7] trên
kênh Gao - xơ với từng tập ánh xạ điều chế, độ dài xáo trộn 6144 bit.
Dựa trên kết quả về độ dài xáo trộn hiệu quả, độ dài chuỗi xáo trộn là 6144 bít, hình 5
cho kết quả đánh giá giữa kỹ thuật xáo trộn mới với kỹ thuật xáo trộn ở [7]. Với ánh xạ
gray (hình 5a), các kỹ thuật xáo trộn khơng thể hiện sự khác biệt. Với ánh xạ phân hoạch
tập (hình 5a) kỹ thuật xáo trộn đề suất chỉ tốt hơn kỹ thuật xáo trộn ở [7] khi giá trị Eb/N0
lớn. Với ánh xạ MSEW (hình 5b), kỹ thuật xáo trộn khối đề suất tốt hơn kỹ thuật xáo trộn
Relative Prime và tương đương với Dithered golden interleaver. Trên hình này cũng cho ta
thấy rằng kỹ thuật xáo trộn đề suất cho chất lượng tốt hơn nhiều so với việc sử dụng kỹ
thuật xáo trộn khối của chuẩn 802.11 (được biểu thị bằng đường Wifi-Inter).

BICM-ID OFDM,Fading(model C),ZF, 16QAM (802.11,6lap)

0

BICM-ID OFDM,Fading(model C),ZF, 16QAM (802.11,6lap)

0

10

10

Gray mapping, NewInter
Gray mapping, GoldenInter 0
Gray mapping, GoldenInter 1

-1

10

SetPart mapping, NewInter
SetPart mapping, GoldenInter 0
SetPart mapping, GoldenInter 1

-1

10

-2

-2

10

BER

BER

10

-3

-3

10

10

-4

-4

10

10

-5

-5

10

0

5

10

15
EbNo

20

25

30

10

0

5

10

15
EbNo

20

25

30

Hình 6. So sánh hiệu quả của kỹ thuật xáo trộn mới đối với kỹ thuật xáo trộn Golden [7]
trên kênh fading, độ dài xáo trộn 6144 bit.

104

Đ.T. Cường, T.A. Thắng, …, “Kỹ thuật xáo trộn mới… hệ thống BICM-ID OFDM.”


Nghiên cứu khoa học công nghệ

Khi thực hiện đánh giá kỹ thuật xáo trộn trên kênh fading theo mơ hình kênh C (model
C) cho trong tài liệu [10], san bằng kênh (equalizer) được thực hiện dựa trên thuật toán san
bằng kênh cưỡng ép về 0 - ZF (Zero Forcing) với thơng tin kênh là hồn hảo. Các kết quả
đều cho thấy các kỹ thuật xáo trộn này đều cho kết quả tương tự như kênh Gao - xơ, tuy
nhiên chất lượng hệ thống không thể hiện nổi bật về bản chất như kênh Gao - xơ do bài
báo chỉ sử dụng cân bằng kênh ZF đơn giản.
5. KẾT LUẬN
Các bộ xáo trộn cho ở tài liệu [7] là bộ xáo trộn đại số được thiết kế cho mã Turbo cho
hiệu quả cao nhưng vẫn dừng ở góc độ lý thuyết mà chưa thể áp dụng vào thực tiễn do độ
phức tạp của nó. Trong khi đó, các hệ thống OFDM thực hiện nay đề sử dụng các bộ xáo
trộn khối nhờ sự đơn giản trong thiết kế hệ thống. Bài báo này đã đề suất một bộ xáo trộn
mới, với việc thiết kế kỹ thuật xáo trộn dựa trên xáo trộn khối, nó cho phép sử dụng phù
hợp cho hệ thống thực mà vẫn cho hiệu quả cao tương đương với bộ xáo trộn phức tạp.
Nói một cách khác là nó có ý nghĩa thực tiễn rất lớn do bộ xáo trộn đề suất vẫn đảm bảo
hiệu quả của sơ đồ BICM-ID đồng thời vẫn phù hợp với thiết kế hệ thống OFDM hiện
nay. Ngoài ra, dựa vào các kết quả mô phỏng, để đạt được hiệu quả cao nhất thì độ dài

chuỗi bít cần từ khoảng 6144 bít trở lên và bộ ánh xạ cho hiệu quả cao là MSEW.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. Li and J. A. Ritcey, “Bit-interleaved coded modulation with iterative decoding,”
IEEE Commun.Lett., vol. 1, pp. 169–171, Nov. 1997
[2]. X. Li, A. Chindapol, and J. A. Ritcey, “Bit-Interleaved Coded Modulation With
Iterative Decoding and 8PSK Signaling”, IEEE TRANSACTIONS ON
COMMUNICATIONS, VOL. 50, NO. 8, AUGUST 2002, pp 1250-1257
[3]. N. F. Kiyani and J. H. Weber, "OFDM with BICM-ID and Rotated MPSK
Constellations and Signal Space Diversity," 2007 14th IEEE Symposium on
Communications and Vehicular Technology in the Benelux, Delft, 2007,pp.1-4
[4]. N. H. Tran, H. H. Nguyen and T. Le-Ngoc, "Bit-Interleaved Coded OFDM With
Signal Space Diversity: Subcarrier Grouping and Rotation Matrix Design," in IEEE
Transactions on Signal Processing, vol. 55, no. 3, pp. 1137-1149, March 2007 .
[5]. Đ.C.Hùng, Đ.T.Cường, N.Q.Bình: “Nâng cao chất lượng hệ thống OFDM bằng
BICM-ID,” Tạp chí Bưu chính viễn thơng, Chun san Các cơng trình nghiên cứu –
triển khai viễn thông và công nghệ thông tin, 02.2007
[6]. Phạm Xuân Nghĩa, Trần Anh Thắng,“Đánh giá hiệu quả sử dụng sơ đồ BICM-ID cho
truyền dẫn OFDM và chuẩn 802.11“, Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc
san ACMEC , 07 – 2016, pp 112-119.
[7]. Crozier, S.N., Lodge, J., Guinand, P. and Hunt, A. (1999) “Performance of Turbo
codes with Relative Prime and Golden Interleaving Strategies”, Proceedings of Sixth
International Mobile Satellite Conference, Ottawa, Canada.
[8]. IEEE Standard for Information technology “Telecommunications and information
exchange between systems Local and metropolitan area networks,” Specific
requirements, IEEE Std 802.11™-2 2012.
[9]. Yong Soo Cho et al”MIMO-OFDM WIRELESS COMMUNICATIONS WITH
MATLAB”, IEEE press, 2010.
[10]. IEEE P802.11 ”Wireless LANs TGn Channel Models” (doc:IEEE 802.11-03/940r4),
May 2004.

Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san ACMEC, 07 - 2017

105