Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật viễn thông: Giải pháp nâng cao hiệu năng hệ thống MIMO-MC-CDMA quy mô lớn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO<br /> TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI<br /> <br /> DOÃN THANH BÌNH<br /> <br /> GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU NĂNG HỆ THỐNG<br /> MIMO-MC-CDMA QUY MÔ LỚN<br /> <br /> LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT VIỄN THÔNG<br /> <br /> Hà Nội – 2017<br /> <br /> BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO<br /> TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI<br /> <br /> DOÃN THANH BÌNH<br /> <br /> GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU NĂNG HỆ THỐNG<br /> MIMO-MC-CDMA QUY MÔ LỚN<br /> <br /> Chuyên ngành: Kỹ thuật Viễn thông<br /> Mã số: 62520208<br /> <br /> LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT VIỄN THÔNG<br /> <br /> NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:<br /> PGS. TS. NGUYỄN HỮU TRUNG<br /> <br /> Hà Nội – 2017<br /> <br /> LỜI CAM ĐOAN<br /> Tôi xin cam đoan rằng các kết quả khoa học được trình bày trong luận án này là<br /> thành quả nghiên cứu của bản thân tôi trong suốt thời gian làm nghiên cứu sinh và chưa<br /> từng xuất hiện trong công bố của các tác giả khác. Các kết quả đạt được là chính xác và<br /> trung thực.<br /> Giáo viên hướng dẫn khoa học<br /> <br /> Hà Nội, ngày…..tháng….năm 2017<br /> Tác giả luận án<br /> <br /> PGS. TS Nguyễn Hữu Trung<br /> <br /> Doãn Thanh Bình<br /> <br /> i<br /> <br /> LỜI CẢM ƠN<br /> Luận án tiến sỹ này được nghiên cứu sinh thực hiện tại Bộ môn Điện tử hàng không<br /> vũ trụ, Viện Điện tử viễn thông, Đại học Bách khoa Hà Nội dưới sự hướng dẫn khoa học<br /> của PGS.TS. Nguyễn Hữu Trung. Nghiên cứu sinh xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đối<br /> với Thầy về định hướng khoa học, chỉ dẫn thực hiện những nhiệm vụ cần thiết cũng như<br /> tạo mọi điều kiện thuận lợi để công trình nghiên cứu này được hoàn thành.<br /> Nghiên cứu sinh cũng xin trân trọng cảm ơn Lãnh đạo trường Đại học Bách Khoa<br /> Hà Nội, trường Đại học Điện lực, Viện Đào tạo Sau Đại học, Viện Điện tử viễn thông, Bộ<br /> môn Điện tử hàng không vũ trụ và Phòng Khảo thí đảm bảo chất lượng đã tạo mọi điều<br /> kiện thuận lợi nhất cho tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu.<br /> Cuối cùng là sự biết ơn tới gia đình, bạn bè đã thông cảm, động viên giúp đỡ<br /> nghiên cứu sinh có thêm nghị lực để hoàn thành luận án này.<br /> <br /> Tác giả luận án<br /> <br /> DOÃN THANH BÌNH<br /> <br /> ii<br /> <br /> MỤC LỤC<br /> LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................................. i<br /> LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................................... ii<br /> DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH.......................................................................................... v<br /> DANH MỤC BẢNG BIỂU ............................................................................................... vii<br /> DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ........................................................................................... viii<br /> DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU TOÁN HỌC ..................................................................... xi<br /> MỞ ĐẦU............................................................................................................................... 1<br /> CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .............................................. 6<br /> 1.1 Đặt vấn đề.................................................................................................................... 6<br /> 1.2 Mô hình hệ thống MIMO-MC-CDMA quy mô lớn. ................................................... 6<br /> 1.2.1 Hệ thống MIMO .................................................................................................. 6<br /> 1.2.2 Hệ thống MIMO quy mô lớn ............................................................................. 11<br /> 1.2.3 Kỹ thuật đa truy nhập phân chia theo mã CDMA ............................................. 14<br /> 1.2.4 Kỹ thuật đa truy nhập phân chia theo mã đa sóng mang MC-CDMA............... 15<br /> 1.2.4 Hệ thống MIMO-MC-CDMA ........................................................................... 17<br /> 1.3 Vấn đề giao thoa đa truy nhập trong các hệ thống MIMO-MC-CDMA ................... 20<br /> 1.4 Các giải pháp đã được đề xuất .................................................................................. 21<br /> 1.4.1 Giải pháp tiền mã hóa ........................................................................................ 21<br /> 1.4.2 Giải pháp dùng mã CI ........................................................................................ 22<br /> 1.4.3 Giải pháp tại bộ thu MIMO đa người dùng và ước lượng kênh ........................ 24<br /> 1.4.4 Giải pháp dùng mã hóa không gian-thời gian .................................................... 28<br /> 1.4.5 Những vấn đề còn tồn tại ................................................................................... 30<br /> 1.5 Kết luận chương ........................................................................................................ 31<br /> CHƢƠNG 2 ĐỀ XUẤT KIẾN TRÚC ĐỊNH HƢỚNG ĐA BÚP SÓNG THEO LÝ<br /> THUYẾT HỆ THỐNG...................................................................................................... 32<br /> 2.1 Đặt vấn đề.................................................................................................................. 32<br /> 2.2 Mô hình hệ thống ...................................................................................................... 33<br /> 2.2.1 Mô hình tín hiệu ................................................................................................. 33<br /> 2.2.2 Định hướng búp sóng tối ưu thống kê ............................................................... 36<br /> 2.3 Đề xuất định hướng đa búp sóng theo lý thuyết hệ thống ......................................... 41<br /> 2.3.1 Phát biểu bài toán ............................................................................................... 41<br /> 2.3.2 Giải bài toán ....................................................................................................... 41<br /> 2.3.3. Phương pháp tối ưu bền vững theo tiêu chí Min-Max ...................................... 43<br /> 2.4 Kết quả mô phỏng ..................................................................................................... 44<br /> 2.4.1 Phương pháp mô phỏng ..................................................................................... 44<br /> 2.4.2 Các kịch bản và kết quả mô phỏng .................................................................... 45<br /> 2.4.3 Đánh giá kết quả ................................................................................................ 52<br /> <br /> iii<br /> <br />