Luận văn:Nghiên cứu công nghệ mimo trong mạng wireless LAN

Chia sẻ: Nguyen Vang | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:26

Thêm vào BST

Báo xấu

238
lượt xem 51
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Định nghĩa : MIMO (Multiple-Input, Multiple-Output) là công nghệ truyền thông không dây, trong đó cả đầu nhận lẫn đầu phát tín hiệu đều sử dụng nhiều ăng ten để tối ưu hóa tốc độ truyền và nhận dữ liệu, đồng thời giảm thiểu những lỗi như nhiễu sóng, mất tín hiệu... MIMO tận dụng sự dội lại của sóng khi “đụng” phải những chướng ngại trên đường truyền khiến chúng có thể đến được đầu nhận tín hiệu bằng nhiều con đường khác nhau....

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn:Nghiên cứu công nghệ mimo trong mạng wireless LAN

1 B GIÁO D C VÀ ĐÀO T O Đ I H C ĐÀ N NG ĐOÀN TH THIÊN HƯƠNG NGHIÊN C U CÔNG NGH MIMO TRONG M NG WIRELESS LAN Chuyên ngành: K thu t Đi n t Mã s : 60.52.70 TÓM T T LU N VĂN TH C SĨ K THU T Đà N ng - Năm 2011
2 Công trình ñư c hoàn thành t i Đ I H C ĐÀ N NG Ngư i hư ng d n khoa h c: TS. NGUY N VĂN CƯ NG Ph n bi n 1: TS. Ph m Văn Tu n Ph n bi n 2 : TS. Lương H ng Khanh Lu n văn ñư c b o v trư c H i ñ ng ch m Lu n văn t t nghi p th c sĩ k thu t h p t i Đ i h c Đà N ng vào ngày 21 tháng 05 năm 2011 * Có th tìm hi u lu n văn t i: - Trung tâm Thông tin - H c li u, Đ i h c Đà N ng - Trung tâm H c li u, Đ i h c Đà N ng.
3 M Đ U 1. Lý do ch n ñ tài Hi n nay, nhu c u các ng d ng băng r ng trong m ng truy n thông không dây ñang gia tăng m nh m . Các h th ng thông tin tương lai yêu c u ph i có dung lư ng cao hơn, tin c y hơn, t c ñ d li u cao hơn, s d ng băng thông hi u qu hơn, kh năng kháng nhi u cao và ch t lư ng t t hơn, trong khi băng thông cho phép l i không ñư c m r ng. M ng Wireless LAN cũng ñ ng trư c thách th c ñó. Yêu c u ñó ñã thúc ñ y nghiên c u v h th ng MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) s d ng nhi u anten c phía ñ u phát và ñ u thu. Nh ng nghiên c u g n ñây cho th y MIMO có th tăng t c ñ d li u, gi m BER, ph m vi ph sóng mà không c n tăng công su t hay băng thông h th ng. S thông tin t c ñ cao trong môi trư ng indoor c a wireless LAN s là môi trư ng h a h n cho s tri n khai công ngh MIMO. Bên c nh ñó, k thu t ghép kênh phân chia theo t n s tr c giao OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing th c hi n chuy n kênh truy n băng r ng fading l a ch n t n s thành nhi u kênh truy n ph ng băng h p và tri t nhi u xuyên ký t ISI nh thêm vào kho ng b o v t i ño n b t ñ u m i symbol. Trên th c t , OFDM ñang ch ng t nh ng ưu ñi m c a mình trong các h thông vô tuy n, và ñ c bi t trong m ng Wireless LAN. OFDM ñã tr thành n n t ng cho các tiêu chu n c a m ng WLAN như là 802.11a, 802.11g. V i ti m năng to l n c a MIMO và OFDM, vi c k t h p h th ng MIMO v i k thu t OFDM là m t gi i pháp h a h n cho h th ng thông tin không dây băng r ng tương lai. Vì v y, vi c nghiên c u công ngh MIMO trong h th ng wireless LAN ñ t n d ng
4 nh ng ưu ñi m c a chúng là ñi u h t s c c n thi t. Đó là s k t h p tuy t v i gi a MIMO và OFDM ñ t o ra chu n 802.11n trong WLAN. Vì th tôi ch n ñ tài “NGHIÊN C U CÔNG NGH MIMO TRONG M NG WIRELESS LAN” 2. M c ñích nghiên c u Đ tài ti n hành nghiên c u k thu t MIMO và các mô hình MIMO nâng cao dung lư ng và ch t lư ng h th ng thông tin, k thu t OFDM. Qua ñó xây d ng h th ng MIMO k t h p v i OFDM trong wireless LAN ñ nâng cao ch t lư ng và dung lư ng c a h th ng. 3. Đ i tư ng và ph m vi nghiên c u Đ i tư ng nghiên c u : - K thu t OFDM. - H th ng MIMO. - M ng WLAN 802.11 Ph m vi nghiên c u : - K thu t MIMO trong m ng Wireless LAN 4. Phương pháp nghiên c u - V lý thuy t: Thu th p tài li u ñ nghiên c u công ngh MIMO, k thu t OFDM và k t h p MIMO v i OFDM trong h th ng wireless LAN. - V th c nghi m: Xây d ng chương trình mô ph ng MIMO và áp d ng MIMO cho m ng wireless LAN. 5. Ý nghĩa khoa h c và th c ti n c a ñ tài - ng d ng k thu t OFDM và MIMO ñ nâng cao ch t lư ng và dung lư ng h th ng truy n thông.
5 - H tr cho vi c xây d ng h th ng wireless LAN ch t lư ng và dung lư ng cao trư c xu hư ng s gia tăng m nh m các d ch v băng r ng. - V i các ki n th c và k t qu ñ t ñư c trong quá trình th c hi n ñ tài, tác gi có th áp d ng trong công tác chuyên môn trong vi c gi ng d y trong tương lai. 6. C u trúc lu n văn Lu n văn g m 5 chương như sau: Chương 1: T ng quan v m ng vô tuy n và Wireless LAN Trình bày xu hư ng c a m ng vô tuy n nói chung cũng như m ng Wireless LAN nói riêng. Môi trư ng truy n trong vô tuy n và các mô hình cơ b n c a h th ng vô tuy n Chương 2: K thu t OFDM Trình bày nguyên lý ho t ñ ng c a OFDM. Ưu ñi m và như c ñi m c a OFDM Chương 3: H th ng MIMO Dung lư ng c a h th ng MIMO ñ t ñư c. Các mô hình c a MIMO: mô hình STBC trong mã hóa không gian th i gian STC và mô hình V-BLAST trong ghép kênh phân chia không gian SDM. Chương 4: Công ngh MIMO trong m ng Wireless LAN Gi i thi u v MIMO-OFDM. Đưa ra hai mô hình MIMO s d ng trong WLAN: STBC và V-BLAST. Chương 5: Mô ph ng Mô ph ng h th ng MIMO STBC. Mô ph ng STBC cho WLAN.
6 CHƯƠNG 1: T NG QUAN V M NG VÔ TUY N VÀ WIRELESS LAN 1.1. Gi i thi u Trư c s gia tăng yêu c u v dung lư ng, t c ñ d li u, các d ch v d li u cũng như ch t lư ng d ch v thì các h th ng thông tin ñã và ñang có nh ng phát tri n m nh m . Trong ñó ph i k ñ n s phát tri n vư t tr i c a m ng vô tuy n nói chung và m ng Wireless LAN (Local Area Network) nói riêng. 1.2. Xu hư ng truy n thông 1.3. L ch s c a WLAN S phát tri n c a h s n ph m WLAN v i yêu c u t c ñ bit ngày vàng cao ñã kh ng ñ nh s c n thi t ph i ph i nghiên c u phát tri n WLAN. S thành công c a các s n ph m m i cũng ph thu c vào kh năng cùng t n t i và tương thích v i các chu n hi n t i. 1.4. Các mô hình cơ b n c a h th ng không dây 1.4.1. H th ng SISO 1.4.2. H th ng MISO 1.4.3. H th ng SIMO 1.4.4. H th ng MIMO 1.5. Hi n tư ng Multipath-fading Sóng vô tuy n ñư c phát ñi ph i tr i qua quá trình truy n trong môi trư ng trong nhà, tín hi u ñ n anten thu qua nhi u ñư ng khác nhau g i là multipath. Do các ñư ng có biên ñ , pha và ñ tr khác nhau, nên tín hi u truy n qua các ñư ng có th k t h p v i nhau m t cách có l i ho c không có l i, t o nên m t sóng ñ ng ng u nhiên. Hi n tư ng này ñư c g i là truy n sóng pha ñinh ña ñư ng. Kênh truy n sóng ki u này ñư c g i là kênh pha ñinh ña ñư ng.
7 1.6. K t lu n Chương này ñã cho ta th y rõ xu hư ng c a m ng truy n thông hi n nay là s phát tri n m nh m c a m ng vô tuy n. WLAN cũng n m trong xu th phát tri n này và nó ñã tr i qua nh ng bư c phát tri n vư t b c ñ ñáp ng nhu c u v lưu lư ng và ch t lư ng lư ng ngày càng tăng. K t qu là công ngh MIMO ñã tìm ra hư ng gi i quy t cho WLAN. CHƯƠNG 2: K THU T OFDM 2.1. Gi i thi u Trong th p niên v a qua k thu t OFDM (Othorgonal Frequency Division Multiplexing) ñã ñư c phát tri n thành h th ng thông d ng, ng d ng r ng rãi trong các h th ng thông tin t c ñ cao. OFDM ñư c xem là k thu t tương lai c a các h th ng thông tin vô tuy n. 2.2. Nguyên lý ho t ñ ng c a OFDM 2.2.1. Tính tr c giao V n ñ m u ch t c a truy n d n OFDM là nh tính tr c giao c a các sóng mang con. 2.2.2. Nguyên lý k thu t OFDM Nguyên lý ghép kênh phân chia theo t n s tr c giao OFDM, ho t ñ ng trên nguyên lý phân chia lu ng tín hi u thành nhi u lu ng song song có t c ñ bit nh hơn nhi u và s d ng các lu ng con này ñ ñi u ch sóng mang v i nhi u sóng mang con có t n s tr c giao v i nhau. Cũng gi ng như h th ng ña sóng mang thông thư ng, h th ng OFDM chia d i t n công tác thành các băng t n khác nhau ñ ñi u ch , ñ c bi t t n s trung tâm c a các băng t n con này tr c giao v i nhau v m t toán h c cho phép ph t n c a các băng con có th
8 ch ng l n lên nhau làm tăng hi u qu s d ng ph t n mà không gây nhi u. Hình dư i ñây là mô hình h th ng OFDM. Hình 2.2: H th ng OFDM V i h th ng OFDM, ngư i ta nh n th y r ng giá tr BER mong ñ i c a h th ng tương ñương v i giá tr BER c a các mô hình ñi u ch thông thư ng ñư c cho như b ng 2.1. 2.3. Ưu như c ñi m h th ng OFDM 2.3.1. Ưu ñi m OFDM có các ưu ñi m: Cho phép thông tin t c ñ cao b ng cách chia kênh truy n fading ch n l c t n s thành các kênh con ch ch u fading ph ng. Nh s d ng t n s sóng mang tr c giao, hi n tư ng ICI có th lo i b . Bên c nh ñó, các sóng mang tr c giao này có th ch ng lên nhau d n ñ n vi c s d ng băng thông h th ng hi u qu . Lo i b hi n tư ng ISI nh s d ng kho ng b o v có tính ch t cylic prefix. 2.3.2. Như c ñi m 2.4. K t lu n
9 CHƯƠNG 3: H TH NG MIMO 3.1. Gi i thi u Các tiêu chu n truy n thông m i ñang s d ng công ngh MIMO ñ t i ña hóa thông lư ng và ph m vi ph sóng trong khi v n gi nguyên t n s . Nh ng nghiên c u g n ñây cho th y MIMO có th tăng t c ñ d li u, gi m BER, ph m vi ph sóng mà không c n tăng công su t hay băng thông h th ng. 3.2. Khái ni m MIMO H th ng MIMO có 2 lo i c u hình chính, ñó là: ghép kênh không gian (SDM), phân t p không gian (STC). V i ghép kênh không gian, phát nhi u t p h p các ký t ñ tăng thông lư ng. T n d ng các kênh truy n có ñư c t ña anten phát và anten thu trong MIMO, các tín hi u s ñư c phát ñ c l p và ñ ng th i ra anten nh m tăng dung lư ng kênh truy n mà không c n tăng công su t phát hay tăng băng thông h th ng. Dung lư ng h th ng s tăng tuy n tính theo s kênh truy n song song. Đ ñ t ñ l i ghép kênh, ta dùng thu t toán V-BLAST (Vertical- Bell Laboratories Layered Space-Time). V i phân t p không gian, cung c p cho máy thu các b n sao tín hi u gi ng nhau qua các kênh truy n fading khác nhau, máy thu có th l a ch n hay k t h p các b n sao tín hi u này ñ gi m BER, ch ng fading qua ñó tăng ñ tin c y h th ng. Trong c u hình này, ngư i ta dùng STBC (Space-Time Block Code) và STTC (Space- Time Trellis Code). 3.3. Mô hình h th ng MIMO 3.4. Dung lư ng h th ng MIMO Dung lư ng h th ng ñư c xác ñ nh là t c ñ truy n có th ñ t l n nh t ñ xác su t l i nh .
10 Ban ñ u, ta gi s ma tr n kênh truy n không ñư c bi t t i nơi phát, trong khi nó có th bi t m t cách lý tư ng t i nơi thu. B ng phương pháp SVD có th tính dung lư ng: P C = W log 2 det( I m + Q) (3.30) nT σ 2 Trong ñó Q là ma tr n Wishart xác ñ nh b i :  HH H , nR < nT Q= H (3.23) H H , nR ≥ nT P : là t ng công su t phát. Im là ma tr n ñơn v mxm, m=min(nR, nT). σ2: Công su t nhi u ñ ng nh t c a m i nhánh thu nR 3.5. Các mô hình ñ c trưng MIMO 3.5.1. Mô hình STBC trong STC Trong STC, có các lo i mã hóa không gian th i gian là: mã hóa không gian-th i gian kh i STBC (Space-Time Block Code) và mã hóa không gian th i gian lư i STTC (Space-Time Trellis Code), …Dư i ñây, ta tìm hi u v STBC Xét sơ ñ Alamouti: B mã hóa không gian th i gian s mã hóa 2 ký t liên ti p [x1 x2] v i x1, x2 thu c chòm sao ñi u ch thành ma tr n: x − x2  * X = 1 *  (3.31)  x2 x1  Hình 3.7: Alamouti mã hóa không gian th i gian
11 Đ c tính c a mô hình Alamouti là dòng tín hi u phát t 2 anten là tr c giao. Hình 3.8: Mô hình b thu Alamouti T i anten thu, tín hi u thu qua hai chu kỳ liên ti p, ñư c xác ñ nh b i r1 và r2 như dư i ñây: r1 = h1 x1 + h2 x 2 + n1 (3.34) r2 = − h1 x 2 + h2 x1 + n2 * * Ta có n1, n2 là các bi n ph c các m u nhi u AWGN. Liên k t (Combining) và gi i mã tương ñ ng l n nh t (MLD): N u các h s kênh fading h1, h2 có th thu l i m t cách lý tư ng phía thu, b gi i mã s s d ng chúng như là thông tin tr ng thái kênh CSI (channel state information). Gi s r ng t t c các tín
12 hi u trong giãn ñ chòm sao có xác su t ngang nhau, b gi i mã ∧ ∧   tương ñ ng l n nh t MLD s ch n m t c p tín hi u  x1 , x 2  t   chòm sao ñi u ch tín hi u ñ c c ti u kho ng cách: ∧ ∧  ∧ ∧   * d 2  r1 , h1 x1 + h2 x2  + d 2  r2 ,−h1 x2 + h2 x1  *       ∧ ∧ 2 (3.35) ∧ ∧ 2 = r1 − h1 x1 + h2 x2 + r2 + h1 x2 − h2 x * * 1 ∧ ∧ Qua t t c các giá tr có th c a x1 , x 2 . Vi c gi i mã tương ñ ∧ng l n nh t có th ñư c th c hi n như sau: ∧ (x1, x2 ) = arg ∧min ( h1 + h2 −1)(x1 + x2 ) + d 2 (~ , x1) + d 2 (~2 , x2 ) (3.36) 2 2 2 2 ˆ ˆ x1 ˆ x ˆ ∧ ∧ ∧ ( x ,x2 )∈ V i C 1 là t p các c p ký t ñi u ch ( x1 , x 2 ) , ~1 , ~2 là hai C x x thông s quy t ñ nh t o ra b i b k t h p các tín hi u thu v i thông tin tr ng thái kênh. Các thông s quy t ñ nh có th vi t: ~ = ( h 2 + h 2 ) x + h*n + h n* x1 1 2 1 1 1 2 2 (3.38) ~ = ( h + h ) x − h n* + h*n x2 2 2 1 2 2 1 2 2 1 Cho trư c h1 và h2, các thông s quy t ñ nh v i i=1, 2, là ch là hàm theo xi. Vì th quy t c gi i mã (3.36) có th tách ra thành hai quy t c gi i mã ñ c l p ñ i v i x1, x2, cho b i: x1 = arg min ( h1 + h1 − 1) x1 + d 2 ( ~1 , x1 ) 2 2 2 ˆ ˆ x ˆ x1∈S ˆ (3.39) x 2 = arg min ( h1 + h1 − 1) x 2 + d 2 ( ~2 , x 2 ) 2 2 2 ˆ ˆ x ˆ x2 ∈S ˆ Mô hình Alamouti có th áp d ng cho h th ng v i 2 anten phát và nR anten thu. Vi c mã hóa và truy n cho c u hình này ñư c suy ra t c u hình Alamouti dùng m t anten thu.
13 3.5.2. Mô hình V-BLAST trong SDM V cơ b n, k thu t này phát ñ ng th i các tín hi u khác nhau trên các anten phát khác nhau cùng t n s sóng mang. Các dòng d li u song song này ñư c tr n l i trong không gian nhưng có th h i ph c l i phía thu b ng cách s d ng các thu t toán x lý tín hi u. S tán x ña ñư ng có th ñư c khai thác tri t ñ qua vi c s d ng m t ki n trúc x lý thích h p. V-BLAST có th tăng dung lư ng h th ng ñáng k nh vào chi u không gian do h th ng MIMO cung c p. V-BLAST s d ng NT anten phát và NR anten thu v i NT≤NR. phía phát, vector coder s s p x p các bit c a chu i d li u g c thành các symbol và chia thành NT lu ng d li u con. Các lu ng d li u con này s ñư c NT b phát ñi u ch theo cùng m t chòm sao QAM và phát ñ ng th i trên NT anten phía trên cùng m t t n s , m i l n b phát s phát thành t ng chùm L symbol. Công su t phát m i lu ng t l v i 1/NT, vì v y t ng công su t phát là m t h ng s và không ph thu c vào s anten phát. phía thu, m i anten thu s thu tín hi u t NT anten phát, các tín hi u thu ñư c t NR anten thu s ñư c x lý b ng gi i thu t V-BLAST như ZF hay MMSE ñ khôi ph c d li u g c ban ñ u. Tx 1 Rx 1 Tx 2 Rx 2 Tx 3 Rx 3 Hình 3.11: H th ng V-BLAST
14 Kênh truy n MIMO ñư c mô hình b ng kênh truy n H. Gi s kênh truy n là quasi-stationary, kênh truy n không bi n ñ i ñáng k trong kho ng th i gian L.TS. Vì v y kênh truy n ñư c ư c lư ng chính xác b ng chu i hu n luy n g i theo chùm L symbol phát. Gi s vi c ñ ng b symbol b thu là lý tư ng. Ta ký hi u [ vector symbol phát là x = x1 , x 2 ,..., x NT ] , vector symbol thu là T r=[r1,r2,...,rNR]. r = Hx+n (3.45b) r: bi u th tín hi u nh n t NR chi u. x: bi u th tín hi u nh n t NT chi u. n: là vector nhi u AWGN NR chi u có phân b gi ng nhau và ñ c l p v i nhau (I.I.D) B x lý V-BLAST phía thu s s d ng phương pháp tri t tiêu tuy n tính ñ tách t ng lu ng d li u con. M i lu ng con khi ñ n lư t gi i mã s ñư c xem là tín hi u mong mu n, các lu ng còn l i ñư c xem là nhi u. Vi c tri t tiêu s ñư c th c hi n b ng cách t h p tuy n tính theo tr ng s các tín hi u thu ñ gi i mã tín hi u theo tiêu chí nào ñó như ML, ZF hay MMSE... 3.5.2.1. B thu V-BLAST Zero-Forcing 3.5.2.2. B thu V-BLAST MMSE 3.6. K t lu n Công ngh MIMO ñư c s d ng k t h p v i các ngh khác trong các h th ng truy n thông, trong ñó ñi n hình là k thu t OFDM. Wireless LAN s d ng MIMO-OFDM b i nh ng ưu ñi m vư t tr i c a nó, ta s tìm hi u ti p theo sau ñây.
15 CHƯƠNG 4: CÔNG NGH MIMO TRONG M NG WIRELESS LAN 4.1. Gi i thi u Draft hi n t i c a 802.11n s d ng các ñ c tính c a MIMO như SDM, STBC và dùng b phát Beamforming. Các ñ c tính trên cho phép s phát tri n 802.11n cho t c ñ d li u lên ñ n 600Mbps. 4.2. Mô hình h th ng MIMO-OFDM C u trúc máy thu và máy phát c a h th ng MIMO-OFDM bao g m h MIMO NT anten phát và NR anten thu, k thu t OFDM s d ng N sóng mang ph ñư c mô t như hình 4.1. Tx1 Rx 1 Tx 2 Rx 2 Tx NT Rx NT Hình 4.1: Mô hình h th ng MIMO-OFDM 4.3. Sơ lư c v các chu n trong WLAN 4.4. Đ c ñi m m i trong WLAN 802.11n B ng 4.2: Đ c t k thu t c a d th o 802.11n
16 4.5. MIMO s d ng trong WLAN 4.5.1. Mô hình STBC trong WLAN M c ñích c a phân t p không gian và phân t p không gian-th i gian nh m c i thi n ch t lư ng ñư ng truy n sóng vô tuy n, s d ng công ngh MIMO. D a trên s phân t p này, mô hình STBC ñư c s d ng trong 802.11n, th c ch t ñó là mô hình STBC k t h p v i OFDM. Dư i ñây ta s tìm hi u mô hình STBC-OFDM. Hình 4.3: Mô hình STBC-OFDM D li u phát ñ u tiên ñư c mã hóa không gian-th i gian s d ng mô hình STBC Alamouti. M i lu ng d li u mã hóa tương ng v i m t anten phát và chúng ñư c s d ng ñ ñi u ch K kênh con OFDM. V i K kênh con, STBC Alamouti ñư c th c hi n trong kh i liên ti p X1 và X2 là: X 1 = [ X 1 (0)..., X 1 ( K − 1)] T (4.3) X 2 = [ X 2 (0)..., X 2 ( K − 1)] T (4.4) N u ta gi s h th ng STBC-OFDM s d ng 2 anten phát và m t anten thu, tín hi u ñư c mã hóa t hai anten phát có th vi t dư i d ng ma tr n như sau: X − X2* E= 1  (4.5) X 2 X 1* 
17 M i lu ng STBC ñ u tiên ñư c chuy n t n i ti p sang song song thành K lu ng d li u con (kênh con). Hình 4.4: B phát STBC-OFDM IFFT s chuy n m i kh i block có chi u dài K c a các m u t kh i STE v mi n th i gian và c ng thêm và c ng thêm C m u cu i vào ñ u block như là kho ng b o v CP (Cylic Prefix). Tín hi u STBC-OFDM ñư c g i ñi t anten th i t i khe th i gian t ∈ { ,2} . 1 Kênh truy n là kênh truy n ña ñư ng gi a các anten phát và anten thu có th mô t b i P thành ph n ña ñư ng p ∈ {0,1,..., P − 1}. Sau khi lo i b CP và th c hi n FFT và sau ñó th c hi n tách tín hi u ML. 4.5.2. SDM trong WLAN Hình 4.5: Sơ ñ kh i SDM-OFDM
18 SDM trong WLAN th c ch t là mô hình SDM k t h p v i OFDM. Ban ñ u lu ng d li u ñ u vào s ñư c chia thành NT lu ng d li u nh , sau ñó NT lu ng d li u nh này ñưa ñ n NT b phát OFDM. T ng lu ng d li u s ñư c bi n ñ i n i ti p sang song song thành NT vector Xj, j=1, 2..., NT g m N symbol, t ng vector Xj mi n t n s s ñư c ñưa qua b N-IFFT ñ ñưa v mi n th i gian t o thành NT vector g m N m u r i r c. Sau ñó t ng vector s ñư c chèn kho ng b o v GI và cho qua b bi n D/A nh m t o NT tín hi u mi n th i gian, sau ñó tín hi u th i gian s(t) s ñư c d ch chuy n ph tín hi u lên t n s cao t o thành tín hi u cao t n , sau ñó ñưa ra phát ñ ng th i trên NT anten phát. Phía thu s dùng b thu OFDM ñ thu tín hi u cao t n. Sau ñó b thu OFDM lo i b kho ng b o v GI kh i symbol OFDM. Sau ñó qua b FFT. Vector thu ñư c gi i mã ñ ư c lư ng các vector phát thông qua gi i thu t ZF, MMSE. 4.6. K t lu n Trên th c t , MIMO ñư c s d ng WLAN th hi n trong chu n 802.11n. Đã có nhi u s n ph m d th o draft ra ñ i, tiêu bi u là m t s s n ph m draft 2.0. Tóm l i ng d ng MIMO trong WLAN th t s ñã mang l i hi u qu thi t th c cho ngư i dùng.
19 CHƯƠNG 5: MÔ PH NG 5.1. Gi i thi u Draft hi n t i c a 802.11n s d ng các ñ c tính c a MIMO như ghép kênh phân chia theo không gian SDM, mã hóa kh i không gian-th i gian STBC. 5.2. Mô ph ng h th ng STBC Ta s th c hi n mô ph ng truy n 130 symbol trong môi trư ng kênh Rayleigh sau ñó tìm BER v i m i các m c SNR khác nhau. Quá trình này ñư c th c hi n 5000 l n và l y trung bình. Ta l n lư t so sánh các thông s sau. Qua hình 5.1 ta th y r ng s d ng mô hình MIMO STBC s gi m ñư c BER ñáng k cho h th ng so v i mô hình Uncode. Hình 5.1: STBC 2x2 ñi u ch QPSK
20 Hình 5.2: STBC 2x2 ñi u ch BPSK So sánh hình 5.1 và hình 5.2 v i cùng các thông s nhưng l n lư t s d ng hai phương pháp ñi u ch khác nhau: QPSK và BPSK, ta nh n th y khi tăng s tr ng thái c a b ñi u ch s d n ñ n BER c a h th ng tăng. Ta cũng nh n th y r ng BER gi m ñáng k khi tăng s anten s d ng phía thu như trong hình 5.3 và hình 5.4. Đi u này là do phân t p phát làm cho ch t lư ng c a h th ng tăng lên. Hình 5.3: BER c a STBC 1x4 ñi u ch QPSK