ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
PHẠM HOÀNG PHƯƠNG
NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT HỒI TIẾP THÔNG TIN
KÊNH TRUYỀN TRONG MẠNG 4G LTE
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
Đà Nẵng - Năm 2014
LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi.
Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được
ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác.
!"#
MỤC LỤC
$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
%&$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$
%'()$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$*
1. Tính cấp thiết của đề tài 1
2. Mục êu nghiên cứu 2
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2
4. Phương pháp nghiên cứu 2
+,-*$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$.
%/012)34-5-%-6---7
&8$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$.
1.2. GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ LTE 3
1.3.1. Nguyên lý cơ bản của OFDM 7
1.3.2. Sơ đồ khối của hệ thống OFDM 9
1.3.3. Ưu điểm và nhược điểm của kỹ thuật OFDM 13
1.4. ĐẶC TÍNH KÊNH TRUYỀN VÔ TUYẾN 14
1.4.1. Sự suy hao 14
1.4.2. Tạp âm Gaussian 15
1.4.3. Trải trễ 15
1.4.4. Dịch tần số Doppler 15
1.4.5. Kênh truyền fading 16
1.5. HỆ THỐNG MIMO 19
1.5.1. Giới thiệu về kỹ thuật MIMO 19
1.5.2. Mô hình hệ thống MIMO 19
1.5.3. Kênh SVD MIMO 21
1.5.4. Kỹ thuật phân tập 25
1.5.5. Các độ lợi của hệ thống MIMO-OFDM 28
1.6. KỸ THUẬT TIỀN MÃ HÓA 29
1.6.1. Giới thiệu về ền mã hóa 29
1.6.3. Tiền mã hóa Block Diagonalizaon 33
+,-9$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$.:
;-<)=->?@6--1A-5)B>-$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$.:
2.1. GIỚI THIỆU CHƯƠNG 37
2.2. VAI TRÒ CỦA HỒI TIẾP THÔNG TIN KÊNH TRUYỀN 37
2.3. LƯỢNG TỬ HÓA VECTOR 39
2.3.1. Khái niệm lượng tử hóa vector 39
2.3.2. Quá trình lượng tử đáp ứng kênh truyền 40
2.4. HỒI TIẾP HỮU HẠN MIMO VỚI SỐ LƯỢNG NGƯỜI DÙNG HẠN CHẾ MỖI CELL 41
2.4.1. Huấn luyện và hồi ếp 41
2.4.2. Sai số lượng tử hồi ếp 46
2.5. HỒI TIẾP HỮU HẠN MIMO VỚI NHIỀU NGƯỜI DÙNG TRONG MỘT CELL 48
2.5.1. Hai phương án thiết kế cho một hệ thống MIMO đường xuống 48
2.5.2. Tổng kết kết quả với đa người dùng 50
2.6. HỒI TIẾP HỮU HẠN MIMO VỚI NHIỀU ANTEN THU 51
2.6.1. Mô hình hệ thống 51
2.6.2. Tiền mã hóa Block Diagonalizaon 52
2.6.3. Lượng tử không gian con 53
2.7. KẾT LUẬN CHƯƠNG 54
+,-.$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$CC
@1@?@6--1A-5)B>-5-%-7
&8$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$CC
3.1. GIỚI THIỆU CHƯƠNG 55
3.2. XÂY DỰNG HỆ THỐNG 56
3.2.1. Mô hình •n hiệu phát 56
3.2.2. Đáp ứng kênh truyền theo mô hình BEM 57
3.2.3. Mô hình •n hiệu thu 58
3.3. HỒI TIẾP ĐA NGƯỜI DÙNG SỬ DỤNG MÔ HÌNH BEM 59
3.3.1. Hồi ếp hữu hạn sử dụng mô hình BEM 60
3.3.2. Tiền mã hóa BD 63
3.3.3 Thuật toán Greedy Scheduling 66
3.4. KẾT LUẬN CHƯƠNG 67
+,-7$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$DE
%6F-12)3?@6--$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$DE
1A-5)B>-5-%-7&8$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$DE
4.1. GIỚI THIỆU CHƯƠNG 69
4.2.2. Lưu đồ thuật toán tạo ma trận cơ sở 71
4.2.3. Lưu đồ thuật toán phân •ch đáp ứng kênh theo mô hình BEM 72
4.2.4. Lưu đồ thuật toán lượng tử hóa hệ số BEM 73
4.2.5. Lưu đồ thuật toán khôi phục đáp ứng kênh tại BS 74
4.2.6. Lưu đồ thuật toán lựa chọn người dùng 75
4.3. KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ ĐÁNH GIÁ 76
4.3.1. Dung lượng hệ thống khi số lượng người dùng khác nhau 77
4.3.2. Dung lượng hệ thống khi số lượng bit hồi ếp khác nhau 78
4.3.3. Dung lượng hệ thống khi số lượng anten phát khác nhau 79
4.3.4. Dung lượng hệ thống khi sử dụng số hàm DSP-BEM khác nhau 80
4.3.5 Dung lượng hệ thống khi tốc độ di chuyển của thuê bao khác nhau 81
4.4. KẾT LUẬN CHƯƠNG 82
1@&)3-+G-5H->$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$I.
=-%&J)=%1K$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$IC
QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN THẠC SĨ (bản sao)
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
LMNNON M= MPN
.
QRSSQTN % US
TN -SNV QW
PNXNYNRZ[
NMPN\.
.
QRSSQTN TQNSQ]^
Q _SN
`\abTY
PNYNRZ[
NMU!
7
c QNSSQTN % US
TN -SNV QW
PNXNYNRZ[
NMPN\7
=d-
=RRNSdNST]]T
- ]S
-eT]]NQO[
WT TfTN
8% T]]8g^T] % RS %YhiQ[#]i
85 N8QQ Q5TNS jPkUN
/ T]S/NTN QX
5
TS^]S
QS]^ ]S
^\glTWm
NQno
c5
TScQSpSn
QS]^ ]S
^\Nq]XlTWm
NQno
nQSrg oNXs^
/ TS/NTNSr QTN YNNQNWm
/
TS/NTNSr QTN
QT]NSQ
YNNQNWmi
n^N
/5
TS/NTNSr QTN
5SSSQ
YNNQNWmi
nN
= NT=T SQNSQ [UMZ`]X]TN"#Nt
& VW "ugX
QNnT^SQ R
/v8%
]QSNSQ TNS/^SQ RT
T]]8g^T] % RS
cc cT]Nc QSQQT]r Q MZ`c QSQT
c cQSpSn] ^Sg
w^Wm] Y^x
TNS Nq]X
c%
cQSpSn]
%N^Sg
w^Wm^xTNS
Nq]X$
c%=
cQSpSn] %N^S
=S]]
TNQn^^xTNS
Nq]X
/% UT/n]NSr Q% US PNXNYNRZ[
LMNNON M= MPN
TN N !q
5/ SSQTTWSN5TR /SQS
yzYNnMbN`
{^
/= /^SSRTWSN=S]] Qn^bNXZ[T
NSQTSNSQrSQSS -egnmWm
888
]NNNS r8SNQTTR
8SNQ ]8SSQ]
PW|PP!P
}
cc
SQ]ScT]Nc QSQ
QT]r Q
MZ`c QSQT
"{
/ NSQ/nU NSQrSQSS -egnmW~Nt
)
NSQTN T
SS TN )
&mP^eNY<X
NM
& &RS•f TRQTn
&8 & SQ8 N MbTR!
%%
%N^S^N%N^S
N^N
TTNS^NvTTNSN
%) %N)]SQ T"uR€
c%
QN TcQSpSn
] %N^Sg
w^Wm^xTNS
Nq]XNQtT
c%=
QN TcQSpSn
] %N^S=S]]
TNQn^^xTNS
Nq]XNQtT
=5 STWN =SQTS VSQ5TN
j]XY]•NZjNQm
Y]•NNQUh
% ]S RS%RTN oMg‚
<=%
<TRQTNQS=^NRS
% RTN
oUmq^"#
</1
<TRQTNQST]S/rN
1Sn
oM^TYb
5c 5TR cQSpSn q]XYNnM
/vc%=
/STQQSQcQSpSn
] %N^S=S]]
TNQn^^xTNS
Nq]XZ#]bT
/-5
/TN NSQrSQSS- ]S
5TN
ƒPN„PNQme!
N^x
/%=
/^TS] %N^S
=S]]
TNQn^^xTNS
WYT
/85 /nU 8QQ Q5TNS ƒPkW~Nt
/-5 /TN - ]S5TN ƒPN„PNQme
LMNNON M= MPN
// /S^N/SN^N
#TNS^NvZ#TNS
N
/
/TQTS
S ^ ]N
xN„TNQNLT]X
S] ^Sg
w^] Y^xT
NuT
)8 )]SQ8p^SN MNUy"uR€
)& )^W "um
)%/
)SQ]T% US
SS TN ]/n]NS
PNXeNYRZ[
N !q
) )]SQSQT -"uR€ZqX
< SN Q<TNfTN &"{N}bTSN Q
…c …SQ c Q "†U\oWY
DANH MỤC CÁC BẢNG
/XP
U
mU QT
*$*
ZsZ‡„lTYP&8
.
DANH MỤC CÁC HÌNH
/XP
h
mh QT
*$*
`lT]bT c%
:
*$9
/ ]W|NN]bTWYˆg!W|
NN]bTˆg
I
*$. /#ZˆWXPNXNQnoR‰c% E
*$7 oNXs^NQ c% *.
*$C N„PZTZ"u *:
*$D
%YhPNX%%Š-
N
TNS^N!-
Q
TNS
N
9‹
*$: %Yh/%%NX" 97
*$I
1|NNSTr Q
9I
*$E w^WmWYT 9E
*$*‹ xN^WYTŒ^NP/-5 9E
*$** %Yh^QS RNQ PNX/%=vc% .‹
*$*9 „RzoSTQ^QS R .*
9$* „Rz"{N}bT[No .E
9$9 „Rz"{N}bTSN QTo 7‹
9$. <NQh"{N}bTWmNQno 7*
9$7
ˆNM^NYNNQNWmNQnoNQ Z"u
gXPNX%%
7*
9$C %Yh"Š"{Wm!ˆNM^ 7.
9$D
T^"#NMNWM [NPNX%%Z"u
gX
7E
7$* &"ZˆNNN "#NQh„ :‹
7$9 &"ZˆNNN N TNQ#]i :*
7$.
&"ZˆNNN ^xN„Z^\WmNS Yh
8%
:9
7$7 &"ZˆNNN "{N}bTP]X8% :.
7$C
&"ZˆNNN ^xN„Z^\WmNS Yh
8%
:7
7$D
&"ZˆNNN tT•"uR€!N„N
R"{PNX
:C
7$:
"{PNXŠ]X"{"uR€W
T
::
7$I
"{PNXŠ]X"{UNˆNM^W
T
:I
7$E
"{PNXŠ]X"{TNS^NW
T]}RzNo‚bT!…c
:E
7$*‹
"{PNXŠ]X!#]i/v8%
WT
I‹
7$**
"{PNXŠNXZ[Rn‡lTNm
UT WT
I*
*
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
mŽhN\^xTZ‚UMN"•NuT•Nq]X!‚
NQ NQnoNYWYRxn•qZxn^xTNS WYTZ"{gS
"![No"ŠŠZ‡xT PlTPNX•ZsUPN!
NQ NQnoNYZT"uR€•%)‘$Q ZTNQn^^xTNS
WYT•/%=‘•P]}RzoTNS ^w^NQX
NQnoNZˆNuoˆRŽPZMŠo"uR€WT
U’WTNoN„PŠ!n$Q ZT"uR€Š
RSbNXZ[Rn‡T•„Rz""uR€iNQmYNY•
N!}TTnN!T NXNQ PNX&8‘•WMNp!Z^\gWm
NQno•5‘YYNTnZ`NS NuT! 5NQiN![NN^
{^NY]XQ•NŠ$o!nxnQT[N"{NpŠ Wmˆ
NM^NYNNQNWmNQnoNQ pNQhg}~No‚bT!•
tT"uR€WWmNQnoYNTnZ`iNQX!!n]
•ZooWmˆNM^p!bN‡!]nmNQ•P
PNX$
‡WO^z•ZomNQm•!nNQhU!n^"#^^
NMNWMˆNM^ŽNYNWmNQno]}RzNo‚bT!tT
•"uR€NQ ZT"uR€%%$%YhiQ[#]i
•8%‘Z"{]}Rz"![NNY]X^€{^Z‡UONNS WmUMNm
NS NuT!]X"{NY]XWm$sUPN•Z‡N QTNYN
ˆNM^•SN Q"{N}bTlTP]X8%Z"{NtPNNmUT Zq
XŠZyP"Š"{P]X8%~N"iZ‚Z"{NtPUi
[NNNN Z‚b$/TZbj]XZqQTlTSN Q"{N}8%
Z"{}ZM/NYpTWmˆNM^$
9
2. Mục tiêu nghiên cứu
-m\W|NNˆNM^NYNWmNQno]}RzYh
8%’NˆNM^oNQX!Ž"iU•N{
lTˆNM^pNQ ZT"uR€%%$
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
XN"{m\•h‡oPNXNYNRZ[7!
[N]XW|NN]}RzNQ 7&8•W|NN%%•No‚bT!
ˆNM^Ž$
m\•-m\W|NNˆNM^NYNWm
NQnoNQ %%ZT"uR€]}RzYh8%$
4. Phương pháp nghiên cứu
vN^•^xN„N!P!NYNmpTZMZoN!$
v-m\~NnMNW|NNˆNM^NYNWmNQno$t
PN„N Y^“•ZompT!ZWMNp•Zog•N•
WMy$
5. Bố cục đề tài
- !^qiZq•WMN!"Š^NNQ‡•N!PNTW •
^zz•UT ˆ7"#]T•
"#*•%[N]XW|NNR€NQ NYNRZ[7&8$
"#9•`pToˆNM^NYNWmNQno$
"#.•MNWMˆNM^NYNWmNQnoNQ 7&8$
"#7•%Y^“W|NNˆNM^NYNWmNQnoNQ
7&8$
6. Tổng quan tài liệu nghiên cứu
!Pm\Z"{NTW !ŽU!U W T••
N]”NLNQ"uZ•lTpXTWNQmNMŠ•€Š
NQTVSUNh‡$&OOWYNQW“Ž]T]bN•
Q•N Z"{]tb^~lT[ZˆZ‡NQiN![NY
NQhNt]tb„$
.
CHƯƠNG 1
MỘT SỐ KỸ THUẬT DÙNG TRONG MẠNG THÔNG TIN DI
ĐỘNG 4G LTE
1.1. GIỚI THIỆU CHƯƠNG
"#!nNQhU!nŽWMN\oYP&8•
nm~#UlTNQnoR‰ZT]bTNQtT •c%‘!lTP
NXR€oTNS•%%‘$M^NS Zo^ZMZTNQn^^xT
NS WYT•/%=‘!X€!W|NNNo‚bTNQ P
NXNYNRZ[7&8$
1.2. GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ LTE
&8!NMPN\N"lTa)%/R .^NNQ‡$)%/NMP
N\UTRtTNQmd%=Z‚Z"{NQ‡WTNQmN !NMŠ$‡ZU
N„NQT PNX!nNQ N"#T•N**•9‹‹7.Z‚UON
ZqRt’gZyU"Š^NNQ‡oxR! YPRZ[
)%/ŠNm•& SQ8 N •&8‘$.ZsNQTnmqT
&8•UT ˆ^„ kUNNYN••^RyzNXN#•
]}Rz NUNqPb!UNqŠ•Z#bTWM
NQŒŠT NM^i!ZW‡"{NmNziNMNUy
ZqX$
T RPWYT!N[N„mpTlTPNY&8
Z"{NbNONNQ U*$*$
*$*vZsZ‡„lTYP&8–9—
Nq *•9C˜9‹%f
/ Y c••U] Yc
Z[ .C‹W•
TNQn^
"ugXc%=
"um/vc%=
7
%%
"u gX 9 ™ 9 š 7 ™ 9 š 7 ™ 7
"um*™9š*™7
XZ[RŽPZj
NQ 9‹%f
"ugX•*:.!.9D%U•]N"#\
Š • h %% 9 ™ 9 ! 7 ™ 7
"um•ID%U•]Š•h*™9TNS
oM
</1š*D<=%!D7<=%
%‚bTWm
%‚NU
YPW
&^U‡ „ gWmšm WMN N„
\šZoW‡Y]•Nš!=5<
k{^
%zNmlT&8!•^[NRyzRŽPNXZ[T •Z[NQe
N•^•bRŽPZ"{NX"•YPYNnMkNQ{UNY[N
NWNQ‡WT$ˆNuWMNQŒŠZ"{NMNWMŠ
zNmkNQ{""{n‡b€ŠN„RZ[ N•
•N"{lTRyz•NuTNQeNXN‡$
Tăng tốc độ truyền dữ liệu•Q ZoWP~N"iPNXkNQ{
NXZ[RŽPZ"ugXZjmNŠ.9D%U•]Š•h7™7%%
•N^S^NN^S N^N‘NQ 9‹%…UNY$%% Z"u
m!WYZ"{]}RzNQ ^mUZqNmlTa&8$XZ[
RŽPZjZ"umNŠID%U•]NQ 9‹%…UNY$- !m
NPNXZ[RŽPZjPNX&8›•^P]•N^`T #NL
9ZM7qlTPNX/=^mUD$
Dải tần co giãn được•NqYNnMlTPNX&8bW
iQ[NL*$7%f•.%f•C%f•*‹%f•*C%f!9‹%fo
m!gX$o!nR‰ZM]t N]}RzZ"{PpU
NY$%\Y]•NT #W NZ[iUNqT !ZXŠ[N]X
C
\RzWYqZMUNqQ[jq[NUNqLTZlNhœ
Z"{Z^\$
Đảm bảo hiệu suất khi di chuyển•&8NX"bTP]•N NMNUy
ZqXRn‡NL‹ZM*CW••‰kNQ{ŠP]•NT •jZ
[N„N‘WRn‡NL*CZM*9‹W••ZXŠNXNQm*9‹W•NhP
NX‰RnNQhZ"{WMNXNQmN !NMU! •\kNQ{NL*9‹
ZM.C‹W• sN„!C‹‹W•N€nN[! UNq$
Giảm độ trễ trên mặt phẳng người dùng và mặt phẳng điều khiển:
vNuTn‡Z`NQNNQmsN^•ZoW‡•
NuTZ‡[NNMNUyZqX•)8v-"uR€8p^SN‘n‡NL
NQNj]TXWMNŠ•!UONZqNQnoNYNNQm[N
WmNQno$uT!n^“#*‹‹]$
vZ[NQeisN^•"uR€•-"{Z‡lTN`
PTn!Z[NQeNQnoT #o] ŠZ"uRxnX
Zy$o!n"iŠZM\Rz"N !#TSž•
hqNuTNt$T RPYNnMlT&8!"Š•^W
Z[NQeR"Š*‹] PNQnoN*bNNLNŠ)8$
Sẽ không còn chuyển mạch kênh••N]ŸRtTNQm$%[NNQ
ŽN„ZW‡•NlT&8!]tn‡RyZM !
N !RtTNQmŠT RPi!WMNQŒZ#bT$/xgT#•^q
ŠYPabTlT.OZM]tn‡Z`WMNQŒ
ZTNˆN]TPNXN !$. ^w^•^Ryz
N#!]tm NZ[Z#ŠRZ[^.
!XZy$8RtTNQmT N\•˜X"^q
Š]XPXZy!nTnvhn•^RyzX
"N •RS •NO!RyzZT^"#NP$ ]ŸR€
RyzN $
D
Độ phủ sóng từ 5-100km•Q ›UW„CW&8•^NX
"o""{"uR€•P]•N^`!Z[RZ[$mZM
.‹WNhb[N]t¡ ^w^o""{•›P]•N^`Nh
[NZW‡#"‰bN‡•^Z"{•Nnmnm
qoZ[RZ[‰Z"{Z^\$
Kiến trúc mạng sẽ đơn giản hơn so với mạng 3G hiện tại•nm
&8‰bN‡N„{^[NReR!Š.!9PN$
o!nMN]\pTNQ• !•^NQ‡WT&8hWY
qNTnZ`N !U[#]iNqZ‚b$
OFDMA, SC-FDMA và MIMO được sử dụng trong LTE•PNX
!nkNQ{UNY Nu]#ZˆNQn^c%=¢/v
c%=$- !QT›b] Y^xTNq]Xc!] Y^x
TNuT$] YcZ"{ ^w^Z‡kNQ{
"uR€Š^„N•^$o!nNQP^ZqN"[NU[]
YZONNoNQ )8$Qn^Z"umo#URtTNQmZTNQn^
^xTNq]XZ#]bT/vc%=\T¡]ŸTN€^l
]bZ"um$
Giảm chi phí•BmqZsNQT PNX&8!N‡Z"{
^„NQ W‰RnNQhZ"{P]•N’Z^\Z"{ N•N
Ryz$•ZoZ"uNQno• NZ[!U R"†œmpT
ZMnMNX^„•„hnWYjT NM^!PNQnoNZM
NQX!PNXp~œqgZyQ • !QT[N]X•Zo
œZ"{nmq"!Z[^\N^N•^•NMNUyZqXNmNz„N
"{$
Cùng tồn tại với các chuẩn và hệ thống trước•PNX&8^
€NˆN!bN‡^X{^ NZ[ŠPNX.W$-"u
R€&8]ŸbN‡NtP[•NLNMNUyZqXlTh!
:
N„W•WY’NQ €^l]blT&8$ Zb• ^w^
n‡T Ryzgnm]XN•NQYnNQ Wt^l]blT
/=•d%=Tn/%•5/•88$#NMŽT•&8kNQ{WY
jn‡T NQ PNX•mPNX!›n‡T mo
ŽTon‡b!on‡Wm$
1.3. KỸ THUẬT OFDM
1.3.1. Nguyên lý cơ bản của OFDM
a. Khái niệm
1| NN Zo M c% •QN T cQSpSn ]
%N^Sg‘•o#U![NNQ"u{^ZsUPNlT^"#^^Zo
Mc%•TˆRŽPN!oZ"uNQnoU¡^NQ €
Nq]X]}Rz•NQ Zb]bT •Tn]bT^z•]UvTQQSQ‘
NQtT ŠT$
h*$*•`lT]bT c%–9—
n•^`N„PlT]bT^z!nZ"{^w^ˆ•
mT!^„TZqN‰WY^zZ"{N„PUTZq$/tˆ
•^`N„P!n! PNXc%bP]•N]}Rz^`Š
#o] ŠW|NNZoMNYN"u$
/X"{]bT ^zN[! onMNX"Z[Q[
Wm!\Z[e$
I
b. Sự trực giao
TN„Pr•N‘!•N‘NQtT TMN“T•
∫
=
≠
==
b
a
tgtfk
tgtf
dttgtfgf
‘•‘••
‘•‘••‹
‘•‘•‘••
™
•*$*‘
Q Zb•™•N‘!m{^^\lT•N‘•W NuTNLTZMU!
WhlTN„P•W![N’]X$
h*$9•/ ]W|NN]bTWYˆg
!W|NN]bTˆg$
Q PNXZT]bT•%‘•’N“T‚N„NQtT NT]}
RzNq]XbR
N‘r_•9
W
S
π
Ž]bT!nbNq]Xr
W
£W¤r•W£‹•*•
9$$$$$$-v*ZoT[NW
T
f
*
=∆
$h*$9 NTN•nR
]blTN„P]NQtT $
xnuNT\N„NQtT lT]bT bR
N‘r_•9
W
S
π
¥wNU‡N\•*$*‘NQ WhlTN„P•
E
∫∫
+
∆−
+
=
Tk
kT
ftmnj
Tk
kT
dtedttgtf
‘*•
‘•9
‘*•
™
‘•‘$•
π
=
=
mnT
mn
•
¦•‹
•*$9‘
1£NhN„^xNQmU’WY^zN[! •$
Lh*$9NTN•n^`lT[NW„P•]nU ‘NQ W NuT
bR!/•N‘•NyNQ„ZjlT]bT!n]Ÿ!Z‡WYlT
]bT›•m]bT!n]ŸWYxne‰T$
„P]TZoM!N`lTN•N]bTUyZoM•U
NYlTN„P]ŸNjPŠNq]X]bTŠ•N•
f
N
= NΔf •*$.‘
-uN„NQtT lT]bTNQ W NuT!^„T
NbN‡NN„PN"#\Šk]bT!nReR!$
1.3.2. Sơ đồ khối của hệ thống OFDM
-nm~ NZ[#UlTZoMc%"]T
'^„T^NŒNTbR›RŽP! XNM^•
S
1
, S
2
, S
3
, … S
n
<TU[UMZ`XNM^] ] •U[/••/SQT•TQQTS‘NTbR›
RŽPQT] ] "]T•
S
1
S
2
S
3
.
.
.
S
n
ŒNTNMNW§W~P!•W§•n‰!¨Š-‰
NQ [NW§W~P$-"nNTb£-¨$Nq]XblT]b
TN"#\!]Ÿ!•
*‹
πω
9
TN
n
n
∆
=
với n=0,1,2…,N-1 •*$7‘
„Pc%Z"T! bR"]T•
∑
−
=
=
*
‹
‘•
N
n
tj
n
n
eSts
ω
•*$C‘
1•n‰N\WlTN„Pc%NTb•
∑∑
−
=
−
=
∆
∆
====∆=
*
‹
9
*
‹
9
‘•‘•
N
n
n
N
nk
j
n
N
n
Tk
T
n
N
j
nk
SIFFTeSeSsTkts
π
π
•*$D‘
5 Q!U[UMZ`c QSQT"{•U[cc‘Z‚!\
ZoMc%•n‡N„PNLoNq]X]ToNuT$/TW
]bTZ"{ZoM•Z"{[ŠTiU[UMZ`] ]
XNM^•U[•/•/SQT•TQQTS‘NT]ŸNZ"{N„Pc%$BmqUM
Z`RN„P]Xc%N!RN„PN"#NtZ‡NQnomWm
YNnMZ"{NtPuU[UMZ`]XN"#Nt•U[=‘
h*$.•/#ZˆWXPNXNQnoR‰c%
a. Mã hóa kênh
Q NtNM•nmqlTPNMNWM!^NtPZ"{[NNX
Z[NQno]XPnmq•N"uZ"{gZyUiRyz•^‘NQ
**
[NUNYMlT[NWmNQno]©b![NY]•NM
N€n\RzzN‡$#ŽT•›^ZNZ"{NXZ[!nŠ[NNj]X
85!NuTNQe•^Z"{$-M[NNnMNQnoR‰%WY
ZNZ"{Nj]X85nmqŠQ!U[!nNhq^]}Rz
^"#^^‚bTZoW‡k•›Z"{•!‚bTWm$
%‚bTWmZ"{]}RzZ‡^NP!]}TW~NtTnUNN
Uyk•UT ˆ‚^NPk!‚]}Tk$T ‚!nZoZ"T
NmZ[R"! RŽP^N•NQ ZbZ[R"Nm! NQ ‚]}Tko
#NQ ‚^NPk$&~R !ZXŠ‚]}Tk•Z[R"Nm! ^
Zl UmNWYj^NPZ"{k!›]}TZ"{k•WYq
^NQno$
bT ‚ZoW‡k„!‚WX•U W RS‘!‚^
• N T RS‘$
b. Khối xen rẽ Interleaver
Q c%•NS [N]XWnMy•"uNT›WMN{^‚bT
ŠW|NNgSQŸ•NSQST‘Z‡WO^zk€•UQ]NSQQ Q‘N"u
g•NPNQ NYNZT]bTR PN"{rTRtT•Nq]X$
k€WYN‡Z"{]}TUi ‚bTWm$-u! W|NN
gSQŸ•"uNTZ‚n‡k€•MbgnQT‘N!k‰m
!k‰m!nReR!Z"{WO^zUi ‚bTWm$
c. Điều chế và giải điều chế số ở băng cơ sở
/TWZ‚Z"{‚bT!gSQŸ•R›UNNQm]ŸZ"{
ZoM/1•</1•*Dv<=%• sD7v<=%$›UNNQmk
Z"{]O^gM^N!bb-
U]
•*•9•7•D‘UNWTN"#\Š
^"#^^ZoM/1•</1•*Dv<=%•D7v<=%$
d. IFFT/FFT
*9
-"Z‚Zo^NQ ^qWPoc%•NTZ‚UMNc%!W|
NNZoMZT]bT•NQ ZbRŽPZ"{NQno] ] uQ•N
o]bT $‡!Z"{Zo!n•\kWm •NTq[N
n^N]b]•[NU[ZoM![NU[ZoM$Q NQ"u
{^]XWm !WŠNh!NQmWYPp•oW!
WYN‡NtPZ"{$-’pnMN•Zo!n•WXNtP\
UMZ`c•cZ"{R€Z‡NTnNMN !U[U[N RT Z[
]b]•U[ZoM•ZoMR€NQ kWm^z$cc•ccZ"{
gS![NNNN Œ^ PNtP^w^UMZ`c•cT
!•#U’]X^w^x^\WNtP^w^UMZ`
c•c$
e. Tiền tố lặp CP (Cyclic Prefix)
%[NNQ Ž•ZopTNQ•lTNYNYNnM!]tNQNQe
ZTZ"u$c%pnMNZ"{•Zo!nQ•NPp$&ˆRŽP!
Z"{TN!ˆ] ] bNXZ[N•^#!NQnoNQm
]bT^zNQtT $-uZb!oR!W~NtNm!MZ"{
"ilTNQNQeZTZ"u$
-egnmW~Nt/œZ"{M !N !U’ª
NmW U P kW~Ntc%$oR!lTW U P
Z"{•]T b^Š#NuTNQelTN„PrTR$osN
NYN•W U PbN‡WY\TN„P! "Zo!n]Ÿ
xnem]bT$hn•W~Ntc%]}RzW U P!
NoNXs^•]T w^Z XlTW~Nt!ªmZqlTW~NtZb$
’!n•Z[NQeNXZTœ‰“#oR!lT•!N„P
ZTZ"uŠNuTNQe“#W U PNhWYN‡xnQTm
N"{$%sNW•u]ts^›lTkW~Nt•bn‡^w^x
^NnMN„lTWmNQnorTRtT•Nq]XN!^w^x^
*.
›!bN‡NtPioNq]Xu^w^UMZ`c QSQQuQcc
!cc$/TWªNmW U P•NuTNQno[NW~Nt•
]
‘Œ
!nUT ˆNuTW U P•
‘!NuTNQnoNYNb„
•œ„!W NuTU[cc•cc^NZ[NW~Nt‘
Tb
]
£
«
cc
h*$7•oNXs^NQ c%
f. Biến đổi số-tương tự
Q"ŠWN„PZ"{NQnomWmNQnoYNnMNhqZ"{g}
~i[N]XWx$„PqZ"{ZoMNNq]XZ"{•k]b
T NQ"ŠWNQno$„Pg}~NQ WXNQ"Š!N„P]X
mWNQnoq^n‡NLN„P]X]TN„PN"#Nt•=‘$
ZqNN„PNZ"{!N„PN"#Nt!N„Pqg}~NZq
N!N„P]XmqbU[n‡Z`NLN„PN"#Nt]TN„P
]X•=‘$
g. Biến đổi cao tần RF
‡N„PbN‡NQnoZ"{ZgT!„NUy]nT Nh]bT^
bNq]XT $„PQTW“U[g}~NQmŠj!N„PiUNq
#Umq^xNqNQ"ŠWZ"TZMTNSNQnoZuU[UM
Z`T Nq5c$
1.3.3. Ưu điểm và nhược điểm của kỹ thuật OFDM
a. Ưu điểm
Pp]}RzUNY$