nghiên cứu đánh giá các kỹ thuật tiền mã hóa tuyến tính và phi tuyến trong hệ thống mu mimo

LOGO
ĐỀ TÀI : Nghiên cứu đánh giá các kỹ thuật tiền mã hóa
tuyến tính và phi tuyến trong hệ thống MU MIMO
SVTH :
Lớp : 08 DT2
GVHD : Dr. NGUYỄN VĂN CƯỜNG
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG
Nội dung
HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG
1
HỆ THỐNG KÊNH TRUYỀN MIMO
2
CÁC PHƯƠNG PHÁP TIỀN MÃ HÓA TRONG HỆ THỐNG MU MIMO
3
SO SÁNH ĐÁNH GIÁ CÁC PHƯƠNG PHÁP TIỀN MÃ HÓA
TRONG KÊNH QUẢNG BÁ
4
Sự phát triển của hệ thống thông tin di động
Hiện nay SAMSUNG đã thử nghiệm thành công mạng 5G
và cung cấp đường truyền dữ liệu nhanh gấp vài trăm lần so
với mạng 4G hiện tại.
Xu hướng tương lai của truyền thông vô tuyến

Yêu cầu truy cập vô tuyến“ tốc độ cao ” và “chất lượng
đường truyền cao”

Băng thông bị hạn chế


Công suất phát bị hạn chế

Xử lý trong miền thời gian và tần số ở một mức giới hạn
nhưng đối với “ không gian ” thì không MIMO

Bốn cấu hình cơ bản trong hệ thống vô tuyến
Sơ lược về MIMO
Từ truyền thông đơn người dùng đến đa người dùng

Kỹ thuật MU MIMO bắt đầu
được nghiên cứu mạnh mẽ
vì một số lợi thế quan trọng
so vớiSU MIMO.
Tuyến lênlàkênhđatruycập(MAC):
Tuyếnxuốnglàkênhquảngbá(BC):



Một ví dụ đơn giản của truyền dẫn đa người dùng
Từ truyền thông đơn người dùng đến đa người dùng (cont)

Khó khăn chính trong truyền dữ liệu trong BC là tách những tín hiệu
đã được trộn lẫn bên thudo ảnhhưởngcủaInter-User Interference
Precoding

Trong thời gian của một ký tự (symbol) đầu vào của bộ PRE-CODING
là một vector (4).là các symbol đến các người dùng tương ứng.

Từ truyền thông đơn người dùng đến đa người dùng (cont)
Phân loại các kỹ thuật tiền mã hóa


Kỹ thuật tiền mã hóa tuyến tính :

Channel Inversion (CI)

Regularized Channel Inversion (RCI)

Kỹ thuật tiền mã hóa phi tuyến

Dirty Paper Coding (DPC)

Tomlinson Harashima Precoding (THP)

Channel Inversion và Regularized Channel Inversion (cont)

Đểloạibỏảnhhưởngcủanhiễuđangườidùng: W = β HH(H H H)− 1

Lúcđó ta cótínhiệunhận

Channel Inversion và Regularized Channel Inversion (cont)
z
W
H
1/

y

ĐểgiảmsựảnhhưởngcủanhiễutronghệthốngkhisửdụngphươngphápChannel
Inversion. Mộtphươngphápđượcgọilà Regularized Channel Inversion
đượcthaythế. Với ma trậntrọngsốđượcxácđịnhbởi.

K : làsốantenphát
: hệsốđạtcôngsuấttruyềnđigiớihạn
I : làma trậnđơnvịcóbậcbằngsốantenphát

Channel Inversion và Regularized Channel Inversion (cont)

Kỹ thuật phi tuyến DPC và THP sử dụng phân tích LQ cho ma trận H.
và

Ta cótínhiệunhận ở mỗingườidùng


Dirty Paper Coding và Tomlinson Harashima Precoding (cont)

Bộ tiền mã hóa biến đổi các kí tự gốc làm các kí tự này vượt quá giản đồ
sao gốc đến những giản đồ sao mở rộng kế tiếp

Nhữngkýtựvượtquágiớihạnnàythựchiệnphéptoán modulo
đốivớiphầnthựcvàphầnảotươngứng.
modA (x) = x - 2A

Dirty Paper Coding và Tomlinson Harashima Precoding (cont)

= modA (1) =1
= modA(2
= modA(3

Dirty Paper Coding và Tomlinson Harashima Precoding (cont)
So sánh hệ thống MU MIMO sử dụng CI và RCI.
Số khung: 10; Số gói: 1e3; Điều chế: QPSK. Số người dùng được

phục vụ là 4.
0 5 10 15 20 25 30
10
-4
10
-3
10
-2
10
-1
10
0
SNR[dB]
BER


no precoding
channel inversion
regularized channel inversion
0 5 10 15 20 25 30
10
-4
10
-3
10
-2
10
-1
10
0

SNR[dB]
BER


no precoding
channel inversion
regularized channel inversion
Số khung: 10; Số gói: 1e3; Điều chế: QPSK. Số người dùng được
phục vụ là 4 chọn từ 30 người dùng
So sánh hệ thống MU MIMO sử dụng CI và RCI (cont)
Số khung: 10; Số gói: 1e3; Điều chế: 16, 64 QAM. Số người dùng
được phục vụ là 4 chọn từ 30 người dùng
0 5 10 15 20 25 30
10
-3
10
-2
10
-1
10
0
SNR[dB]
BER


no precoding
channel inversion
regularized channel inversion
0 5 10 15 20 25 30
10

-3
10
-2
10
-1
10
0
SNR[dB]
BER


no precoding
channel inversion
regularized channel inversion
So sánh hệ thống MU MIMO sử dụng CI và RCI (cont)
So sánh hệ thống MU MIMO sử dụng DPC và THP
Số khung = 10; số gói: 2000; Điều chế QPSK. Số người dùng
được lựa chọn là 4.
0 5 10 15 20 25 30
10
-4
10
-3
10
-2
10
-1
10
0
SNR [dB]

BER


No Precoding
Dirty Paper Coding
Tomlinson Harashima Precoding
0 5 10 15 20 25 30
10
-4
10
-3
10
-2
10
-1
10
0
SNR [dB]
BER


No Precoding
Dirty Paper Coding
Tomlinson Harashima Precoding
Số khung = 10; số gói: 2000; Điều chế QPSK. Số người dùng
được lựa chọn là 4 từ 10 người dùng.
So sánh hệ thống MU MIMO sử dụng DPC và THP (cont)
0 5 10 15 20 25 30
10
-4

10
-3
10
-2
10
-1
10
0
SNR [dB]
BER


No Precoding
Dirty Paper Coding
Tomlinson Harashima Precoding
Số khung = 10; số gói: 2000; Điều chế 16 QAM. Số người dùng được lựa
chọn là 4 từ 10 người dùng.
So sánh hệ thống MU MIMO sử dụng DPC và THP (cont)
Kết luận và hướng phát triển đề tài

Kết luận
Trong đồ án này đã đánh giá được 4 kỹ thuật tiền mã hóa
tuyến tính và phi tuyến tính là Channel Inversion
Regularized Channel Inversion, Dirty Paper Coding và
Tomlinson Harashima

Hướng phát triển đề tài

Nhiều anten trên một người dùng


Kết hợp hệ thống MIMO-OFDM

So sánh kỹ thuật tiền mã hóa phi tuyến vector nhiễu loạn
“ vector perturbation”
LOGO
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG

Cuối cùng em xin cảm ơn thầy cô trong hội đồng
bảo vệ đã chú ý lắng nghe và em xin gửi lời cảm
ơn chân thành đến thầy Nguyễn Văn Cường,
người đã tận tình giúp đỡ em trong khoảng thời
gian vừa qua.