BÁO CÁO THỰC TẬP-TIỂU LUẬN MÔN HỌC MIMO SYSTEM WITH ANTENNA SELCETION

TҰP ĐOÀN BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG VIӊT NAM
Vietnam Posts and Telecommunications Group
TҰP ĐOÀN BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG VIӊT NAM
HӐC VIӊN CÔNG NGHӊ BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG
TIӆU LUҰN MÔN HӐC
GV: TS. VÕ NGUYӈN QUӔC BҦO
Nhóm thӵc hiӋn:
1 ± Trҫn Thái Bình
2 ± Trҫn Quӕc Quҧng
MIMO SYSTEM WITH ANTENNA SELECTION
TҰP ĐOÀN BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG VIӊT NAM
Vietnam Posts and Telecommunications Group
TҰP ĐOÀN BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG VIӊT NAM
HӐC VIӊN CÔNG NGHӊ BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG
MIMO SYSTEM WITH ANTENNA SELECTION
CONTENTS
- MIMO System
- Antenna Selection for MIMO
- Antenna Selection Algorithms
TҰP ĐOÀN BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG VIӊT NAM
Vietnam Posts and Telecommunications Group
TҰP ĐOÀN BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG VIӊT NAM
HӐC VIӊN CÔNG NGHӊ BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG
MIMO SYSTEM WITH ANTENNA SELECTION
- MIMO (Multiple Input ± Multiple Output) là kӻ thuұt sӱ dөng nhiӅu Anten phát
và nhiӅu Anten thu đӇ truyӅn và nhұn dӳ liӋu. MIMO đưӧc xây dưng dӵa trên chuҭn 802.11
(g,n) cӫa ViӋn Kӻ thuұt ĐiӋn ± ĐiӋn tӱ (IEEE). Trong công nghӋ MIMO, đҫu phát sӱ dөng
nhiӅu Anten đӇ truyӅn sóng theo nhiӅu đưӡng khác nhau nhҵm tăng dung lưӧng thông tin.
Dӳ liӋu sau đó sӁ đưӧc tұp hӧp lҥi ӣ đҫu thu theo nhӳng đӏnh dҥng đã đưӧc ҩn đӏnh trưӟc.
- Ưu điӇm cӫa MIMO là gia tăng tӕc đӝ truyӅn dӳ liӋu và mӣ rӝng tҫm phӫ sóng
trên cùng mӝt băng thông. Công nghӋ MIMO cho phép đҫu nhұn phân loҥi tín hiӋu và chӍ

nhұn tín hiӋu mҥnh nhҩt tӯ mӝt Anten tҥi mӝt vӏ trí nào đó.
- KhuyӃt điӇm chính cӫa MIMO là chi phí cho thiӃt bӏ cao hơn và giҧi thuұt xӱ lý
tín hiӋu phӭc tҥp hơn.
TҰP ĐOÀN BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG VIӊT NAM
Vietnam Posts and Telecommunications Group
TҰP ĐOÀN BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG VIӊT NAM
HӐC VIӊN CÔNG NGHӊ BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG
MIMO SYSTEM WITH ANTENNA SELECTION
TҰP ĐOÀN BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG VIӊT NAM
Vietnam Posts and Telecommunications Group
TҰP ĐOÀN BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG VIӊT NAM
HӐC VIӊN CÔNG NGHӊ BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG
MIMO SYSTEM WITH ANTENNA SELECTION
Các kӻ thuұt chính trong hӋ thông MIMO:
- Kӻ thuұt phân tұp (phân tұp không gian) : Là mӝt trong nhӳng phương pháp
đưӧc dung đӇ hҥn chӃ ҧnh hưӣng cӫa fading, tăng đӝ tin cұy mà không cҫn gia tăng công
suҩt phát hoһc băng thông. Kӻ thuұt phân tұp yêu cҫu nhiӅu bҧn sao ӣ phía thu, tҩt cҧ đӅu có
cùng thông tin nhưng có ít sӵ tương quan vӅ fading. Tín hiӋu thu bao gӗm mӝt sӵ kӃt hӧp
hӧp lý các phiên bҧn tín hiӋu khác nhau sӁ chӏu ҧnh hưӣng fading ít nghiêm trӑng hơn so vӟi
tӯng phiên bҧn riêng lҿ.
- Đa phân chia theo không gian (Spatial Multiplexing): Tăng tӕc đӝ tín hiӋu bҵng
cách chia mӝt chuӛi dӳ liӋu thành nhiӅu chuӛi dӳ liӋu nhӓ hơn và phát nhiӅu chuәi nhӓ song
song đӗng thӡi trong cùng mӝt kênh.
- Phương pháp kӃt hӧp:
+ SC (Scanning and Selection Combiner): quét và lӵa chӑn nhánh có SNR tӕt nhҩt
+MRC (Maximum Ratio Combiner): Tә hӧp tӯ tҩt cҧ các nhánh.
TҰP ĐOÀN BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG VIӊT NAM
Vietnam Posts and Telecommunications Group
TҰP ĐOÀN BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG VIӊT NAM
HӐC VIӊN CÔNG NGHӊ BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG

MIMO SYSTEM WITH ANTENNA SELECTION
Antenna Selection for MIMO:
Nhưӧc điӇm chính cӫa hӋ thӕng MIMO là phӭc tҥp, do đó chi phí cho hӋ thӕng rҩt
cao. Mһc dù thiӃt bӏ Anten hoһc các bӝ xӱ lý tín hiӋu thì không mҳc lҳm, tuy nhiên các bӝ xӱ
lý cao tҫn (RF chain) lҥi rҩt mҳc. NӃu hӋ thông MIMO có N
t
Anten phát và N
r
Anten thu thì
cҫn phҧi có N
t
x N
r
chuәi RF tương ӭng tҥi đҫu phát và đҫu thu.
TҰP ĐOÀN BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG VIӊT NAM
Vietnam Posts and Telecommunications Group
TҰP ĐOÀN BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG VIӊT NAM
HӐC VIӊN CÔNG NGHӊ BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG
MIMO SYSTEM WITH ANTENNA SELECTION
ĐӇ giҧm chi phí cho hӋ thӕng MIMO, phương pháp là chӑn ra L tín hiӋu µbest¶
trong N tín hiӋu tӯ Anten đӇ xӱ lý thay vì phҧi xӱ lý cҧ N tín hiӋu. Do đó, chӍ cҫn có L chuӛi
RF tương ӭng. Vì vұy, hӋ thӕng có thӇ giҧm sӕ lưӧng chuӛi RF cҫn thiӃt. Tuy nhiên, phương
án này có thӇ trҧ giá bҵng hiӋu suҩt cӫa hӋ thӕng giҧm đi so vӟi hӋ thӕng đҫy đӫ các thành
phҫn.
TҰP ĐOÀN BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG VIӊT NAM
Vietnam Posts and Telecommunications Group
NԣI DUNG
TҰP ĐOÀN BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG VIӊT NAM
HӐC VIӊN CÔNG NGHӊ BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG
TҰP ĐOÀN BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG VIӊT NAM

Vietnam Posts and Telecommunications Group
Tӕi đa hóa tӕc đӝ vӟi nhӳng
ràng buӝc chһt và mӅm.
TҰP ĐOÀN BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG VIӊT NAM
HӐC VIӊN CÔNG NGHӊ BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG
TҰP ĐOÀN BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG VIӊT NAM
Vietnam Posts and Telecommunications Group
TҰP ĐOÀN BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG VIӊT NAM
HӐC VIӊN CÔNG NGHӊ BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG
Luұt công bҵng Nash cӫa trò chơi G2
Đinh nghĩa ma trұn cӝt
Đinh nghĩa ma trұn chiӃu (projection matrix).
: là chiӃu trӵc giao.
TҰP ĐOÀN BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG VIӊT NAM
Vietnam Posts and Telecommunications Group
Luұt công bҵng Nash cӫa trò chơi G2
Ma trұn kênh truyӅn đưӧc thay đәi thành
Phương trình ma trұn điӇm cӕ đӏnh giá trӏ phi tuyӃn
TҰP ĐOÀN BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG VIӊT NAM
HӐC VIӊN CÔNG NGHӊ BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG
 Phương trình waterfilling tӭc thӡi
TҰP ĐOÀN BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG VIӊT NAM
Vietnam Posts and Telecommunications Group
Giҧi thuұt waterfilling vӟi vòng lһp bҩt đӗng bӝ
TҰP ĐOÀN BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG VIӊT NAM
HӐC VIӊN CÔNG NGHӊ BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG
Set n=0 and
For n=0:

Giҧi thuұt 1:

TҰP ĐOÀN BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG VIӊT NAM
Vietnam Posts and Telecommunications Group
CÁC TÍNH CHҨT CӪA GIҦI THUҰT 1
TҰP ĐOÀN BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG VIӊT NAM
HӐC VIӊN CÔNG NGHӊ BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG
Ít phӭc tҥp và phân bӕ tӵ nhiên
Ngay cҧ khi có hay không các ràng buӝc chһt hoһc mӅm thì đáp
ӭng tӕt nhҩt cӫa ngưӡi sӱ dөng q có thӇ đưӧc tính toán hiӋu quҧ bҵng
cách sӱ dөng kӃt quҧ dӵa trên MIMO waterfiling
Tính chһt chӁ:
Giҧi thuұt 1 không chҩp nhұn bӓ qua hoһc đӇ hӃt hҥn cұp nhұt
cӫa nhӳng ngưӡi sӱ dөng không ưu tiên.
TҰP ĐOÀN BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG VIӊT NAM
Vietnam Posts and Telecommunications Group
CÁC TÍNH CHҨT CӪA GIҦI THUҰT 1
TҰP ĐOÀN BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG VIӊT NAM
HӐC VIӊN CÔNG NGHӊ BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG
Tính hӝi tө nhanh:
TҰP ĐOÀN BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG VIӊT NAM
Vietnam Posts and Telecommunications Group
CÁC TÍNH CHҨT CӪA GIҦI THUҰT 1
TҰP ĐOÀN BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG VIӊT NAM
HӐC VIӊN CÔNG NGHӊ BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG
KiӇm soát viӋc tҥo ra sӵ can nhiӉu.
TҰP ĐOÀN BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG VIӊT NAM
Vietnam Posts and Telecommunications Group
CHIA SӀ P HӘ TҪN TRÊN NHӲNG KÊNH TRUYӆN LӴA CHӐN
TҪN SӔ SISO VӞI NHӲNG RÀNG BUӜC MҺT NҤ ĐҺT BIӊT
TҰP ĐOÀN BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG VIӊT NAM
HӐC VIӊN CÔNG NGHӊ BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG

NHӲNG TRƯӠNG HӦP ĐҺC BIӊT
ұp hӧp các ràng buӝc các ràng buӝc
liên quan đӃn mһ nҥ phә.
Công thӭc cӫa G
1
đưӧc viӃt lҥi cho kênh truyӅn H
rq
là ma
trұn topeplitz NxN
TҰP ĐOÀN BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG VIӊT NAM
Vietnam Posts and Telecommunications Group
TҰP ĐOÀN BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG VIӊT NAM
HӐC VIӊN CÔNG NGHӊ BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG
CÔNG BҴNG NASH
NHӲNG TRƯӠNG HӦP ĐҺC BIӊT
Mӛi ngưӡi dùng có thӇ đҥt đưӧc NE bҵng cách sӱ dөng đa sóng
mang vӟi nhӳng mӭc công xuҩt xác đӏnh.
K
K
ĐiӅu kiӋn sau đҧm bҧo sӵ duy nhҩt cӫa NE
KӃt quҧ Q
q
cӫa trò chơi đưӧc xây dӵng như sau:
TҰP ĐOÀN BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG VIӊT NAM
Vietnam Posts and Telecommunications Group
TҰP ĐOÀN BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG VIӊT NAM
HӐC VIӊN CÔNG NGHӊ BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG
NHӲNG TRƯӠNG HӦP ĐҺC BIӊT
IWFA bҩt đӗng bӝ:
Chia sӁ phә giӳa 1 ngưӡi sӱ dөng chính (hình a) và 2 ngưӡi sӱ dөng

không ưu tiên (hình b), tӕi ưu PSD cӫa mӛi liên kӃt (đưӡng nét liӅn), và
PSD cӫa nhiӉu nhiӋt và MUI đưӧc chuҭn hóa bҵng bình phương hàm
kênh truyӅn cӫa mӛi liên kӃt ( đưӡng chҩm gҥch)
TҰP ĐOÀN BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG VIӊT NAM
Vietnam Posts and Telecommunications Group
TҰP ĐOÀN BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG VIӊT NAM
HӐC VIӊN CÔNG NGHӊ BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG
NHӲNG TRƯӠNG HӦP ĐҺC BIӊT
ThiӃt kӃ hӃ thӕng phát thanh MIMO hӛn hӧp ӣ
băng tҫn không đưӧc cҩp phép
Tính công bҵng duy nhҩt cӫa NE đưӧc xác đӏnh bӣi
mӝt trong hai điӅu kiӋn sau:
TҰP ĐOÀN BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG VIӊT NAM
Vietnam Posts and Telecommunications Group
TҰP ĐOÀN BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG VIӊT NAM
HӐC VIӊN CÔNG NGHӊ BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG
NHӲNG TRƯӠNG HӦP ĐҺC BIӊT
ThiӃt kӃ hӃ thӕng phát thanh MIMO hӛn hӧp ӣ
băng tҫn không đưӧc cҩp phép
Tӕc đӝ tәng cӫa ngưӡi sӱ dөng ngưӧc giӳa cһp khoҧng cách d
rq
/d
qq
;
d
rq
=d
qr
, d
rr

=d
qq
=1, r,q, đӕi vӟi sӕ lưӧng anten phát và thu khác nhau
.
TҰP ĐOÀN BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG VIӊT NAM
Vietnam Posts and Telecommunications Group
TҰP ĐOÀN BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG VIӊT NAM
HӐC VIӊN CÔNG NGHӊ BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG
KӂT LUҰN
+ ThiӃt lұp các điӅu kiӋn đҧm bҧo sӵ tác đӝng giӳa các
node nhұn biӃt, vӟi nhӳng ràng buӝc liên quan đӃn mһt nҥ phә
truyӅn và sӵ can nhiӉu mà không ҧnh hưӣng đӃn ngưӡi sӱ dөng
chính đӇ đҥt đưӧc mӝt đӇm công bҵng có thӇ chҩp nhұn đưӧc.
+ ThiӃt kӃ các giҧi thuұt phân tán đӇ có thӇ đҥt đưӧc
nhӳng điӇm công bҵng vӟi sӵ tӕi thiӃu hóa sҳp xӃp giӳa các
node. Nhӳng ràng buӝc liên quan đӃn mһt nҥ phә đã đưӧc sӱ
dөng rӝng rãi ± tín hiӋu đưӧc phát dӑc theo không gian phө
đӏnh sҷn là bҵng 0 hoһc dưӟi mӭc ngưӥng.
TҰP ĐOÀN BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG VIӊT NAM
Vietnam Posts and Telecommunications Group
TҰP ĐOÀN BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG VIӊT NAM
HӐC VIӊN CÔNG NGHӊ BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG
HƯӞNG PHÁT TRIӆN
+ Tích hӧp giҧi thuұt IWFA vào trong trò chơi lһp lҥi
vӟi sӵ xem xét tӕi ưu tұp nhӳng ngưӡi sӱ dөng chính chia sӁ
mӝt phҫn tài nguyên cho nhӳng ngưӡi sӱ dөng không ưu tiên,
như là mӝt hàm yêu cҫu lưu lưӧng, QoS và nhӳng ràng buӝc
vұt lý
+ ĐiӅu kiӋn cӫa NE và điӅu kiӋn hӝi tө cӫa giҧi
thuұt đã đưӧc áp dөng vӟi mô hình đơn giҧn Mһc dù vұy,

trong thӵc tӃ bên phát yêu cҫu đánh giá tác đӝng cӫa lӛi và
phát triӇn nhӳng chiӃn lưӧc ràng buӝc chһt chӁ
TҰP ĐOÀN BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG VIӊT NAM
Vietnam Posts and Telecommunications Group
Xin chân thành cɠm ơn
THɟO LUɩN
TҰP ĐOÀN BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG VIӊT NAM
HӐC VIӊN CÔNG NGHӊ BƯU CHÍNH VIӈN THÔNG