Ảnh hưởng của tương quan không gian anten và truyền sống đa tia tới dung lượng kết hợp tác MIMO

Ra đa<br /> <br /> <br /> <br /> ¶nh h­ëng cña t­¬ng quan kh«ng gian ANTEN<br /> Vµ truyÒn sãng ®a tia<br /> tíi dung l­îng kªnh hîp t¸c MIMO<br /> NGUYỄN TRUNG TẤN, LÊ THỊ THANH HUYỀN<br /> Tóm tắt: Ngày nay kỹ thuật hợp tác thu hút được nhiều sự quan tâm vì khả năng cải thiện tỉ lệ<br /> lỗi bít (Bit Error Rate-BER), giúp giảm công suất phát trong các hệ thống di động, đặc biệt khi<br /> chất lượng kênh truyền trực tiếp giữa nguồn và đích kém. Hợp tác MIMO (Co-MIMO) là kỹ thuật<br /> hợp tác trong đó các nút mạng sử dụng được trang bị đa anten. Đã có rất nhiều công trình nghiên<br /> cứu về dung lượng của hệ thống Co-MIMO, tuy nhiên chỉ một số ít bài báo chú trọng nghiên cứu<br /> tác động của sự tương quan anten về mặt không gian và ảnh hưởng của môi trường truyền dẫn đa<br /> tia tới dung lượng kênh. Trên cơ sở đó, bài báo tập trung nghiên cứu vấn đề này. Các kết quả mô<br /> phỏng cho thấy hợp tác có thể làm giảm tính tương quan về mặt không gian của anten, do vậy<br /> giúp tăng dung lượng, và thậm trí có thể đạt được dung lượng lý tưởng của hệ thống MIMO.<br /> Trong khi đó, số lượng tia đa đường không ảnh hưởng gì tới dung lượng kênh truyền.<br /> Từ khóa: Hợp tác MIMO, Dung lượng kênh, Thiết bị đầu cuối đa anten<br /> <br /> 1. GIỚI THIỆU<br /> Truyền thông không dây luôn chịu sự tác động của hiện tượng pha đinh đa đường làm suy<br /> giảm chất lượng tín hiệu. Hệ thống MIMO sử dụng đa anten ở cả máy phát và máy thu có thể<br /> cải thiện được chất lượng dịch vụ (Quality of Service-QoS). Một kỹ thuật phân tập không gian<br /> mới – phân tập hợp tác [1] giúp các thiết bị sử dụng đơn anten có thể đạt được phân tập không<br /> gian. Các kết quả nghiên cứu cho thấy, trong môi trường pha đinh phẳng, phân tập hợp tác có<br /> thể giúp tăng dung lượng, tăng QoS và cải thiện được phẩm chất hệ thống vì các người dùng<br /> chia sẻ anten của các người dùng khác, tạo nên một hệ thống MIMO ảo. Công trình nghiên cứu<br /> [2] đề cập đến các vấn đề phân bổ tài nguyên trong truyền dẫn hợp tác MIMO. Độ tăng ích và<br /> các yếu tố làm thay đổi dung lượng hệ thống Co-MIMO được xem xét trong [3]. Ý tưởng cơ<br /> bản của kỹ thuật hợp tác MIMO xuất phát từ việc nghiên cứu mảng anten ảo (VAA) trong công<br /> nghệ 4G. M. Dohler và các cộng sự đã đề xuất cấu trúc VAA cho các mạng thông tin tế bào, với<br /> trạm gốc sử dụng đa anten. Tài liệu [4] nghiên cứu cấu trúc chuyển tiếp VAA đa chặng, đề xuất<br /> phân tích dung lượng của hệ thống từ đầu cuối đến đầu cuối, và đưa ra chiến lược phân bổ tài<br /> nguyên hợp lý cho mạng thông tin tế bào. Xét về khía cạnh hợp tác đa anten, tài liệu tham khảo<br /> [5] nghiên cứu kỹ thuật hợp tác theo phân cấp để đạt được khoảng thông lượng tuyến tính trong<br /> phạm vi mạng vùng cố định. Tài liệu tham khảo [6] nghiên cứu hợp tác giữa các thiết bị đầu<br /> cuối và trạm chuyển tiếp để truyền tin tới trạm gốc trong mạng tổng hợp giữa mạng tế bào và<br /> mạng ad-hoc. [7] tập trung nghiên cứu phần trạm gốc đa anten, khi trạm gốc phát các tín hiệu<br /> tới một nút trong một cụm có nhiều nút, các nút khác trong cụm sẽ hợp tác với nhau để hỗ trợ<br /> nút đích nhận tin. Việc chứng minh bậc kênh tương quan là hàm của góc ngẩng, tần số Doppler,<br /> khoảng cách và tham số vật lý của anten, có ảnh hưởng trực tiếp tới dung lượng kênh MIMO<br /> được nghiên cứu trong tài liệu [8]. Bài bào này trình bày mô hình truyền dẫn hợp tác MIMO và<br /> sự ảnh hưởng của tính tương quan không gian giữa các anten cũng như số lượng tia đa đường<br /> tới dung lượng kênh. Bên cạnh đó phân tích dung lượng kênh của một số mô hình hợp tác khác<br /> nhau, sự ảnh hưởng của số lượng tia đa đường và tương quan không gian nhằm tối ưu việc thiết<br /> kế hệ thống hợp tác. Bài báo được tổ chức như sau: phần 2 giới thiệu mô hình hợp tác MIMO,<br /> ảnh hưởng của tương quan không gian và số lượng tia đa đường tới hệ thống Co-MIMO. Phần 3<br /> trình bày các kết quả mô phỏng, phần 4 là kết luận.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> 44 N.T.Tấn, L.T.T.Huyền, “Ảnh hưởng của tương quan ... dung lượng kênh hợp tác MIMO.”<br /> Nghiên cứu khoa học công nghệ<br /> <br /> <br /> 2.MÔ HÌNH HỆ THỐNG<br /> 2.1 Mô hình hệ thống hợp tác MIMO<br /> Hình 1 biểu diễn mô hình của hệ thống hợp tác MIMO theo tài liệu tham khảo [9]. Ở đây,<br /> X1 và X 2 là các tín hiệu được phát đi từ nút nguồn và nút chuyển tiếp; Y1,Y2 là các tín hiệu thu<br /> được tại nút hợp tác và nút đích; H 1 , H 2 và H 3 tương ứng là các ma trận hệ số kênh pha đinh<br /> từ nút nguồn tới nút hợp tác, nút nguồn tới đích và từ nút hợp tác tới đích; Z1, Z là tạp âm<br /> AWGN tại nút hợp tác và nút đích.<br /> Z1<br /> <br /> Y1 X2<br /> <br /> H1 H3<br /> z<br /> X1 H2 Y<br /> <br /> <br /> Hình 1. Mô hình hệ thống hợp tác MIMO.<br /> Giả thiết nút nguồn có M 1 anten phát, nút hợp tác có M 2 anten phát và N 1 anten thu, nút<br /> đích có N anten thu. H là hệ số kênh trong mô hình MIMO được cho bởi công thức<br /> h <br />  1,1 h1,2  h1,M1 <br /> h <br />  h2,2  h2,M <br /> H   2,1 1   C N M1 (1)<br />      <br /> <br />  <br /> h<br />  N ,1 h N ,2<br />  hN ,M 1 <br /> <br /> trong đó, hij là hệ số kênh pha đinh từ anten phát thứ i tới anten thu thứ j.<br /> Do vậy, tín hiệu thu được được biểu diễn như sau:<br /> <br />  Y 1   1 H 1X 1  Z 1<br /> <br /> <br />  (2)<br /> <br /> Y  2 H 2 X 1  3 H 3 X 2  Z<br /> <br /> <br /> trong đó, H 1 , H 2 và H 3 là ma trận kênh có bậc tương ứng là N 1  M 1 ,<br /> N  M 1 và N  M 2 . 1, 2 và 3 là các tỉ số SNR, có thể được biểu diễn như sau [10]<br /> SNR1 SNR2 SNR3<br /> 1  , 2  , 3  (3)<br /> M1 M1 M2<br /> trong đó, SNR1 và SNR2 là tỉ số năng lượng trung bình của tín hiệu X 1 trên tạp âm (sau khi<br /> bị ảnh hưởng của pha đinh) tại mỗi anten của nút hợp tác và nút đích, SNR3 là tỉ số năng<br /> lượng trung bình của tín hiệu X 2 trên tạp âm tại mỗi anten của nút đích.<br /> <br /> 2.2. Dung lượng của kênh hợp tác MIMO<br /> Trong công trình nghiên cứu [9], Bo Wang và các cộng sự đưa ra đường bao trên dung<br /> lượng ergodic của kênh Co-MIMO trong trường hợp pha đinh Rayleigh được cho bởi công thức<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 31, 06 - 2014 45<br />  Ra đa<br /> <br /> <br /> C  C upper  min C 1,C 2  (4)<br /> <br /> <br /> <br />  1<br /> <br /> C 1   log  det I M   1H 1*H 1   2 H 2* H 2 <br /> <br />  (5)<br />  2  N 2 <br />  C   log  det I   H *H   H * H <br />  2 2 3 3 3  <br /> Đường bao dưới dung lượng ergodic của kênh chuyển tiếp Co-MIMO được cho bởi công thức<br /> <br /> C  C lower  max C d , min C 3 ,C 2   (6)<br /> <br /> <br /> <br />  <br />   *<br /> C 3   log det I N 1  1H 1H 1<br /> <br />  (7)<br /> <br /> <br /> <br /> <br />   <br /> C d   log det I N  2H 2H 2* <br /> <br /> <br /> trong đó, các kì vọng được đánh giá qua ma trận kênh tương ứng.<br /> 2.3. Mối tương quan không gian giữa các anten<br /> Xét kênh pha đinh Rayleigh nên các thành phần của ma trận kênh H trong (1) có thể được<br /> biểu diễn như sau<br /> hi, j    nL1 An    n  (8)<br /> <br /> <br /> trong đó,  L là số lượng tia truyền lan đa đường, An là biên độ của tia thứ n ,   là hàm đáp<br /> <br /> ứng xung, và n là độ giữ chậm của tia thứ n . Ma trận kênh MIMO H G được cho bởi công<br /> thức:<br /> 12<br /> vec(HG )  R vec(H ) (9)<br /> 1/2<br /> trong đó, R là căn quân phương trung bình của ma trận R . R được xác định như sau<br /> R  Rt  Rr (10)<br /> R là ma trận tự tương quan, được biểu diễn qua Rr  Rt , Rr và Rt được cho bởi công thức<br />  1  12   1 M <br />  1<br />  1   <br /> R t R r    21 2M 1  (11)<br />    1  <br />  <br />   M 1 1  M 1 2  1 <br /> <br /> trong đó, ij là hệ số tương quan phát giữa anten thứ i và anten thứ j<br /> <br /> ij   *ji (12)<br /> <br /> ()* là phép lấy liên hợp phức. HG được biểu diễn như sau:<br /> 12 12<br /> HG  Rr HRt (13)<br /> Để biểu diễn kênh MIMO, ta có thể sử dụng DOA (Direction of Arrival - hướng tới), AS<br /> (Angle Spread- góc trải) và PAS (Power Azimuth Spectrum - phổ công suất theo phương vị)<br /> của anten để phản ánh đặc trưng về mặt không gian và thời gian. Giả thiết sử dụng N anten thu<br /> vô hướng, và d là khoảng cách giữa các anten, được biểu diễn như hình 2.<br /> <br /> <br /> <br /> 46 N.T.Tấn, L.T.T.Huyền, “Ảnh hưởng của tương quan ... dung lượng kênh hợp tác MIMO.”<br /> Nghiên cứu khoa học công nghệ<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 2. Mô hình truyền lan kênh pha đinh MIMO.<br /> Các anten phát phát tín hiệu, sau đó tín hiệu được phản xạ bởi các anten thu. Xét mô hình<br /> mảng anten trong thiết bị thu:  là góc tới trung bình,  là AS, (i ) là hàm mật độ xác suất<br /> của AS. Hàm tương quan giữa các tín hiệu được cho bởi công thức<br /> <br />  π+ <br />  xx   π+  cos[2  d /  sin( )]p ( )d <br /> <br />  (14)<br /> <br /> <br />   <br /> π+ <br />   π+  sin[2  d /  sin(  )]p (  )d <br /> <br />  xy<br /> trong đó, xx và xy là các thành phần thực và ảo của hàm tương quan giữa hai anten. Vì vậy,<br /> tính tương quan về không gian liên quan tới (i ) .<br /> Trong bài báo này, (i ) có phân bố Laplace. Hàm mật độ xác suất là<br />   <br /> p (,  ,  )  N 0 exp  2 <br />  (15)<br />   <br /> trong đó, N 0 được xác định bởi<br />     <br /> N 01     exp  2<br />  <br />  d (16)<br />   <br /> <br /> Tương quan không gian ij dựa trên PAS, DOA và AS. Đối với tất cả các cặp anten, ij được<br /> tính sao cho có thể tạo ra được ma trận tương quan trong hệ thống Co-MIMO. Mối tương quan<br /> không gian anten phát và anten thu phụ thuộc vào cấu hình anten, các yếu tố không gian, góc và<br /> hướng tới ngoài ra còn phụ thuộc vào AS và PAS, trong đó PAS là yếu tố quan trọng nhất.<br /> 2.4. Số lượng tia đa đường pha đinh Rayleigh<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 3. Môi trường truyền dẫn không dây.<br /> <br /> <br /> <br /> Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 31, 06 - 2014 47<br />  Ra đa<br /> <br /> <br /> Hình 3 cho thấy bất kì chướng ngại vật nào giữa máy phát và máy thu đều là nguyên nhân<br /> gây ra suy hao năng lượng tín hiệu; độ suy giảm phụ thuộc vào cự ly đường truyền và chướng<br /> ngại vật.<br /> Giả thiết tín hiệu phát được cho bởi công thức<br /> <br /> st t   At t  cos 2 fct   t   (17)<br /> Sau khi qua kênh pha đinh Rayleigh, tín hiệu thu được là<br />  <br /> sr t   Ar t  cos 2 fct   t    t  (18)<br /> Triển khai độ lệch pha (t), tín hiệu thu được sẽ là<br /> N A <br /> s r (t )  Re   exp j (2 fct  (t )  2 fDt cos n  n )<br /> n 1 N <br />  <br />  N  1 <br />  <br />  Re    exp j (2 fDt cos n  n )  A exp j (2 fct  (t )) (19)<br />  <br /> n 1  N <br />  Re H (t )A exp j (2 fct  (t ))<br /> trong đó,<br /> 1 N<br /> H (t )   exp j (2 fDt cos n  n )  g(t ) exp j (t ) (20)<br /> N n 1<br /> <br /> fD là tần số Doppler cực đại, N là số tia đa đường. Thay (20) vào công thức (1) ta tính được<br /> độ tăng ích kênh kết hợp giữa anten phát và anten thu.<br /> 3. KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ PHÂN TÍCH<br /> 3.1 Các tham số mô phỏng<br /> Các tham số mô phỏng được trình bày ở bảng 1, sử dụng mô hình MIMO 2x2 hoặc 2x4.<br /> <br /> Bảng 1. Các tham số mô phỏng.<br /> Tham số mô phỏng Giá trị các tham số<br /> Số anten của nút nguồn 2-4<br /> Số anten của nút hợp tác 2-4<br /> Số anten của nút đích 2-4<br /> Số nút hợp tác 1-30<br /> Khoảng không gian anten/bước sóng 0.5-1<br /> Số tia đa đường pha đinh Rayleigh 16<br /> SNR 0-30(dB)<br /> Hướng tới (DOA) 300<br /> Góc (AS) 100<br /> 3.2 Các kết quả mô phỏng và phân tích<br /> 3.2.1. Hiệu quả của tương quan không gian<br /> Hình 4 biểu diễn sự ảnh hưởng của không gian anten tới dung lượng kênh trong hệ thống<br /> Co-MIMO khi DOA bằng 30o và AS bằng 10o. Ta có thể thấy rằng sự tương quan không gian<br /> anten tăng lên khi mở rộng không gian anten. Do vậy dung lượng kênh của Co-MIMO sẽ tăng<br /> lên, nhưng mức tăng không rõ ràng. Ta có thể kết luận rằng, dung lượng kênh xấp xỉ giá trị lý<br /> tưởng khi không gian anten xấp xỉ 1 lần bước sóng và tính tương quan không gian anten nhỏ đủ<br /> <br /> <br /> <br /> 48 N.T.Tấn, L.T.T.Huyền, “Ảnh hưởng của tương quan ... dung lượng kênh hợp tác MIMO.”<br /> Nghiên cứu khoa học công nghệ<br /> <br /> để không làm ảnh hưởng đến dung lượng kênh.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 4. Mối quan hệ giữa dung lượng kênh của hệ thống Co-MIMO và không gian anten.<br /> Hình 5 minh họa mối quan hệ giữa tương quan không gian anten và dung lượng kênh của hệ<br /> thống Co-MIMO và MIMO truyền thống khi DOA bằng 30o và AS bằng 10o. Giữ nguyên giá trị<br /> của DOA và AS trong quá trình mô phỏng. Số nút trong hệ thống Co-MIMO bằng với số anten<br /> phát trong hệ thống MIMO truyền thống và số anten thu giữ nguyên. Từ hình 5 ta có thể thấy<br /> rằng, dung lượng kênh của hệ thống hợp tác MIMO lớn hơn hệ thống MIMO truyền thống.<br /> Dung lượng kênh của hệ thống MIMO truyền thống chịu ảnh hưởng lớn của sự tương quan<br /> không gian anten, nếu khoảng cách giữa các anten giảm, dung lượng kênh sẽ giảm rõ rệt.<br /> Do vậy, điểm đáng chú ý của hệ thống Co-MIMO là làm giảm sự tương quan không gian<br /> anten so với hệ thống MIMO truyền thống, hợp tác giữa thiết bị đầu cuối di động đa anten giúp<br /> cho việc cấu hình Co-MIMO linh hoạt hơn. Trong điều kiện tương đối phức tạp, có thể đạt được<br /> kênh con không tương quan không gian một cách tối ưu và dung lượng lý tưởng của hệ thống<br /> MIMO. Trong hệ thống này, tính tương quan của kênh con hệ thống MIMO truyền thống giảm<br /> xuống đáng kể, nếu chọn kênh con hợp lý có thể tăng dung lượng.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 5. Sự ảnh hưởng của không gian anten tới dung lượng hệ thống của hệ thống MIMO<br /> truyền thống và hệ thống MIMO hợp tác.<br /> Hình 6 biểu diễn ảnh hưởng của sự tương quan không gian anten phát và thu tới dung lượng<br /> kênh Co-MIMO khi số nút hợp tác và số anten thu, phát khác nhau.<br /> Xét hai trường hợp, trường hợp 1 sử dụng 2 nút hợp tác, mỗi nút có 2 anten phát và 2 anten<br /> thu. Trường hợp 2 sử dụng 1 nút hợp tác và nút hợp tác đó có 4 anten phát và 4 anten thu. Trong<br /> 2 trường hợp này, yêu cầu số anten phát và anten thu phải như nhau so với nút nguồn và nút<br /> đích.<br /> <br /> <br /> <br /> Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 31, 06 - 2014 49<br />  Ra đa<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 6. Ảnh hưởng của tương quan không gian anten tới dung lượng kênh.<br /> Từ hình 6, ta để ý rằng trong trường hợp 1 nút hợp tác, cả 4 anten của nút hợp tác đều có<br /> tương quan về mặt không gian. Do đó dung lượng kênh giảm xuống; trong trường hợp 2 nút hợp<br /> tác, 4 anten được phân bố trên 2 thiết bị đầu cuối. Vì là truyền dẫn hợp tác sử dụng các thiết bị<br /> đầu cuối đa anten, nên mức độ tương quan của kênh con giảm xuống đáng kể, và dung lượng<br /> kênh MIMO tăng lên. Do vậy, trong điều kiện Co-MIMO với nhiều người dùng hợp tác, có thể<br /> dễ dàng giảm tương quan không gian và như vậy đạt được dung lượng lý tưởng.<br /> 3.2.2.Ảnh hưởng của pha đinh Rayleigh đa đường<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 7. Mối quan hệ giữa dung lượng kênh và số tia đa đường.<br /> Hình 7 minh họa ảnh hưởng của số lượng tia đa đường tới dung lượng kênh Co-MIMO, khi<br /> số tia đa đường thay đổi từ 1 đến 16, ảnh hưởng của pha đinh đa đường tới dung lượng kênh<br /> MIMO truyền thống và MIMO hợp tác là không đều nhau. Có thể khắc phục được pha đinh đa<br /> đường vì theo công thức tính dung lượng kênh MIMO trong lý thuyết thông tin, năng lượng tín<br /> hiệu không giảm, ta có thể kết luận rằng số lượng tia đa đường không làm thay đổi SNR của hệ<br /> thống MIMO, do đó không làm thay đổi dung lượng kênh.<br /> 4. KẾT LUẬN<br /> Bài báo đã phân tích sự thay đổi của dung lượng kênh hệ thống Co-MIMO theo tương quan<br /> không gian anten và số tia đa đường của kênh pha đinh Rayleigh. Các kết quả mô phỏng cho<br /> thấy sự ảnh hưởng rõ rệt của mối tương quan không gian tới dung lượng kênh Co-MIMO. Việc<br /> hợp tác giữa các thiết bị đầu cuối người dùng có thể làm giảm tính tương quan giữa các anten,<br /> và dó đó làm tăng dung lượng kênh của hệ thống. Ý tưởng đề xuất của bài báo có thể giúp tiết<br /> kiệm được không gian, dẫn tới tăng dung lượng kênh, và có thể đạt được giá trị lý tưởng. Bên<br /> cạnh đó, trong trường hợp lý tưởng, số lượng kênh pha đinh Rayleigh đa đường không có ảnh<br /> hưởng gì tới dung lượng kênh.<br /> <br /> <br /> <br /> 50 N.T.Tấn, L.T.T.Huyền, “Ảnh hưởng của tương quan ... dung lượng kênh hợp tác MIMO.”<br /> Nghiên cứu khoa học công nghệ<br /> TÀI LIỆU THAM KHẢO<br /> <br /> [1]. Sendonaris A, Erkip E, Aazhang B, "User cooperation diversity-part l: system<br /> description," IEEE Transaction on Comm, 2003, 51(11): 1927-1938.<br /> [2]. Cui, Shuguang, Goldsmith, Andrea J, "Cross-layer design of energy-constrained networks<br /> using cooperative MIMO techniques", Sig. Processing, 2006, 86(8), 1804-1814.<br /> [3]. Shyy, D.J. Dunyak, J. Mitre Corp, McLean, “ Cooperative MIMO gateways: A promising<br /> technique for fast handoff”, 2005 Wireless Telecommunications Symposium, (WTS) Apr.<br /> 28-30, Pomona, CA, United States. 2005, pp. 49-54.<br /> [4]. M. D. “Virtual Antenna Arrays”, PhD thesis, Strand, London: University of London, 2003.<br /> [5]. A. Ozgur, O. Leveque, and D. Tse, “Hierarchical cooperation achieves optimal capacity<br /> scaling in ad hoc networks,” IEEE Trans. Inf. Theory, vol. 53, pp.3549-3572, Oct. 2007.<br /> [6]. W.-Y. Shin, S.-W. Jeon, N. Devroye, M. Vu, S.-Y. Chung, Y. H. Lee, and V. Tarokh,<br /> “Improved capacity scaling in wireless networks with infrastructure,” in<br /> arXiv:cs.IT/0811.0726, Nov. 2008.<br /> [7]. S.-W. Jeon and S.-Y. Chung, “Capacity scaling of single-source wireless networks: effect<br /> of multiple antennas,” in arXiv:cs.IT/0901.3880, Jan. 2009.<br /> [8]. Chizhik, G. J. Foschini, M. J. Gans, and R. A. Valenzuela, “Keyholes, correlations, and<br /> capacities of multielement transmit and receive antennas,” IEEE Trans. Wireless<br /> Commun., vol. 1, pp.361-368, Apr. 2002.<br /> [9]. Wang, B., Zhang, J.and Host-Madsen, A., “On the capacity of MIMO relay channels,”<br /> Information Theory, IEEE Transactions on Volume 51, Issue 1, pp.29-43, Jan. 2005.<br /> [10].T. L.Marzetta and B.M.Hochwald, “Capacity of amobilemulit-antenna communication link<br /> in Rayleigh flat fading,” IEEE Trans. Inf. Theory,vol. 45, no. 1, pp. 139-157, Jan. 1999.<br /> <br /> ABSTRACT<br /> EFFECTS OF ANTENNA SPATIAL CORRELATION AND MULTI - PATH FADING TO<br /> THE CHANNEL CAPACITY OF COOPERATIVE MIMO SYSTEM<br /> Recent years, cooperative technology has taken a lot of attention since it can improve<br /> the bit error rate (BER) and lower the transmit power in radio mobile networks,<br /> especially when the direct channel between the source and the destination is poor.<br /> Cooperative multiple input multiple output (Co-MIMO) is a kind of MIMO technique,<br /> where the multiple inputs and outputs are formed via cooperation. The capacity of Co-<br /> MIMO system over wireless channel has been investigated a lot, however few papers pay<br /> attention to the effect of antenna spatial correlation and the number of Multi-path to the<br /> capacity of MIMO channel. This paper focuses on this problem. Simulation results show<br /> that cooperation between different terminals can reduce antenna spatial correlation,<br /> thereby increase the capacity and throughput of the system, and even reach the ideal<br /> capacity of MIMO system. Meanwhile, the number of multi-path Rayleigh fading does not<br /> affect the channel capacity.<br /> <br /> Keywords: Cooperative MIMO, Channel capacity, Multiple-antenna terminals.<br /> <br /> Nhận bài ngày 04 tháng 04 năm 2014<br /> Hoàn thiện ngày 08 tháng 05 năm 2014<br /> Chấp nhận đăng ngày 25 tháng 05 năm 2014<br /> <br /> <br /> <br /> Địa chỉ: Khoa Vô tuyến Điện tử, Học viện Kỹ thuật Quân Sự.<br /> <br /> <br /> <br /> Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 31, 06 - 2014 51<br />