zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Tài Chính - Ngân Hàng

» Ngân hàng - Tín dụng

Nghiên cứu kỹ thuật lựa chọn ăng-ten phát kết hợp tiền mã hóa và san bằng để nâng cao chất lượng cho các hệ thống MIMO

Chia sẻ: Liễu Yêu Yêu | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:5

Báo xấu

30
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết "Nghiên cứu kỹ thuật lựa chọn ăng-ten phát kết hợp tiền mã hóa và san bằng để nâng cao chất lượng cho các hệ thống MIMO" đề xuất giải pháp nâng cao chất lượng BER cho các hệ thống MIMO sử dụng kỹ thuật lựa chọn ăng-ten phát kết hợp tiền mã hóa và san bằng. Các kết quả tính toán và mô phỏng cho thấy, phẩm chất BER của thiết kế đề xuất được cải thiện tốt hơn so với các thiết kế trước đây như cưỡng bức bằng không (ZF: Zero-Forcing) hay sai số bình phương trung bình cực tiểu (MMSE: Minimum Mean Square Error). Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu kỹ thuật lựa chọn ăng-ten phát kết hợp tiền mã hóa và san bằng để nâng cao chất lượng cho các hệ thống MIMO

Hội nghị Quốc gia lần thứ 25 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ Thông tin (REV-ECIT2022) Nghiên Cứu Kỹ Thuật Lựa Chọn Ăng-Ten Phát Kết Hợp Tiền Mã Hóa Và San Bằng Để Nâng Cao Chất Lượng Cho Các Hệ Thống MIMO Bùi Quốc Doanh1, Trần Đình Tấn1, Phạm Thanh Hiệp2,* 1 Đại học Thông tin Liên lạc, Nha Trang, Khánh Hoà, 2 Đại học kỹ thuật Lê Quý Đôn, Bắc Từ Liêm, Hà Nội Email: quocdoanhtt@gmail.com , trdinhtan@gmail.com , phamthanhhiep@gmail.com Tóm tắt— Hệ thống sử dụng nhiều ăng ten ở cả tuyến phát giả đã cho thấy việc lựa chọn ăng-ten vẫn giữ được mức độ và tuyến thu hay còn gọi là hệ thống đa đầu vào – đa đầu ra phân tập của dải ăng-ten [4]. Hay để tối đa thông lượng của hệ (MIMO: Multiple Input – Multiple Output) đã được nghiên cứu và chỉ ra khả năng cải thiện được tỷ lệ lỗi bit (BER: Bit Error thống MIMO bằng cách lựa chọn tối ưu tập ăng-ten phát kết Rate) của các hệ thống thông tin MIMO. Hiện nay, việc nghiên hợp với số chuỗi giá trị tần số vô tuyến (RF: Radio Frequency) cứu các hệ thống sử dụng số lượng lớn ăng ten (massive MIMO) được lựa chọn trong tổng số ăng-ten phát [5]. Việc lựa chọn đang được tập trung nghiên cứu để ứng dụng vào các trạm gốc ăng-ten phát đã được nghiên cứu để nâng cao hiệu quả sử dụng thông tin di động cho các thế hệ tương tai. Tuy nhiên, việc triển khai massive-MIMO gặp nhiều khó khăn vì việc giới hạn không phổ tần. Tuy nhiên, các nghiên cứu trước đây vẫn chưa cải gian lắp đặt thiết bị, đặc biệt tại các trạm chuyển tiếp, các trạm thiện đáng kế phẩm chất hệ thống. Tương tự như trong hệ gốc femtoell. Vì thế, việc tiếp tục nghiên cứu các kỹ thuật nâng thống MIMO, trong các hệ thống massive MIMO sử dụng kỹ cao chất lượng cho hệ thống MIMO là điều cần thiết. Trong bài thuật lựa chọn một nhóm ăng-ten phát cũng được nghiên cứu báo này, chúng tôi đề xuất giải pháp nâng cao chất lượng BER cho các hệ thống MIMO sử dụng kỹ thuật lựa chọn ăng-ten phát nhiều trong những năm gần đây để cải thiện phẩm chất BER kết hợp tiền mã hóa và san bằng. Các kết quả tính toán và mô của hệ thống và rất khả thi khi triển khai trong thực tế [8-11]. phỏng cho thấy, phẩm chất BER của thiết kế đề xuất được cải thiện tốt hơn so với các thiết kế trước đây như cưỡng bức bằng Việc nghiên cứu lựa chọn ăng ten phát kết hợp với phương không (ZF: Zero-Forcing) hay sai số bình phương trung bình pháp ZF đã được nghiên cứu trong bài báo [12], và phương cực tiểu (MMSE: Minimum Mean Square Error). Ngoài ra, với pháp kết hợp tiền mã hoá và san bằng sử dụng phương pháp việc lựa chọn ăng-ten phát kết hợp tiền mã hóa và san bằng đã MMSE đã được công bố trong [8, 13]. Các nghiên cứu này làm độ lợi SNR của hệ thống tăng lên đáng kể. đã chỉ ra sự cải thiện về BER và thông lượng của hệ thống. Từ Khóa— Cưỡng bức bằng không; Lựa chọn ăng-ten phát; Tuy nhiên, với sự phát triển ngày càng nhanh của các thiết bị ai số bình phương trung bình cực tiểu; San bằng; Tỉ lệ lỗi bít; Tiền mã hóa. và các hệ thống thông tin, yêu cầu về tốc độ và độ tin cậy của các hệ thống ngày càng cao. Vì thế, dựa vào các nghiên cứu I. GIỚI THIỆU này, chúng tôi tiếp tục đề xuất một phương pháp thiết kế kết Đối với hệ thống MIMO, để có được thông tin trạng thái hợp lựa chọn tối ưu ăng-ten phát với kỹ thuật tiền mã hóa và kênh (CSI: Channel State Information) đường xuống, tại các san bằng cho các kênh MIMO không trải trễ để cải thiện hiệu ăng-ten ở máy phát cần phải có nhiều thông tin hồi tiếp thông năng BER của hệ thống MIMO. qua đường lên trong hệ thống song công phân chia theo tần số. Phần còn lại của bài báo được tổ chức như sau: Trong phần Và để tránh số lượng lớn thông tin hồi tiếp, các phương pháp 2, chúng tôi giới thiệu mô hình hệ thống. Trong phần 3, chúng nén CSI đã được nghiên cứu [1, 2]. Còn trong hệ thống song tôi phân tích các thiết kế kỹ thuật lựa chọn ăng ten phát kết công phân chia theo thời gian, mặc dù đã khắc phục được các hợp tiền mã hóa và san bằng. Các kết quả mô phỏng được đưa vấn đề về thông tin hồi tiếp do CSI đường xuống, ta có thể thu ra trong phần 4, và bài báo được kết luận trong phần 5. Các ký CSI đường lên bằng cách sử dụng kênh đối ngẫu. Tuy nhiên, hiệu sử dụng trong bài được tóm tắt như sau: Các ma trận và vì không đảm bảo được độ chính xác CSI đường lên tại máy véc-tơ được ký hiệu lần lượt bằng chữ đậm in hoa và in phát, dẫn đến giảm hiệu suất đường truyền [3]. Và một trong thường; các ký hiệu và E (.) lần lượt là tập các số phức và những nghiên cứu được các nhà khoa học quan tâm khi không đảm bảo được CSI tại máy phát, đồng thời giảm được chi phí phép tính kỳ vọng; ký hiệu (.)* là phép tính chuyển vị liên về kích thước, công suất và phần cứng nhưng vẫn đạt được độ hiệp phức. lợi công suất và tăng dung lượng trong các kênh MIMO đó là kỹ thuật lựa chọn ăng-ten phát [4 - 7]. S. Sanayei và nhóm tác ISBN 978-604-80-7468-5 299
Hội nghị Quốc gia lần thứ 25 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ Thông tin (REV-ECIT2022) II. MÔ HÌNH HỆ THỐNG là ma trận kênh có kích thước M R  M T , sˆ là vector tín hiệu A. Mô hình lựa chọn ăng-ten phát cho hệ thống MIMO thu được có kích thước B 1 và s là vector tín hiệu phát có kích thước B 1 , trong đó B = rank (H)  min(M R , M T ) là số lượng các luồng song song được truyền đi; n là vector tạp âm có kích thước M R 1; G là ma trận san bằng có kích thước B  M R và F là ma trận tiền mã hóa có kích thước M T  B. M 1 Hình 1: Mô hình hệ thống lựa chọn ăng-ten phát Với x  Q là luồng dữ liệu phát được ánh xạ vào MQ ăng-ten được lựa chọn truyền qua kênh MIMO không có trải Hình 1 mô tả cấu trúc đầu cuối - đầu cuối của mô hình hệ trễ. Từ đây, ta có luồng dữ liệu y thu được từ hệ thống lựa thống MIMO ( M T ăng-ten phát và M R ăng-ten thu) kết hợp chọn ăng-ten phát kết hợp với tiền mã hóa và san bằng như lựa chọn ăng-ten phát với MQ khối mô-đun RF được lựa chọn mô tả trên Hình 2 được biểu diễn bởi phương trình sau: ( ) trong tổng MT ăng-ten phát M Q  M T . Ở đây, MQ mô-đun y= Px GH Fx + Gn (2) RF được ánh xạ dữ liệu có chọn lọc tới MQ ăng-ten trong tổng MQ  p1 , p2 ,..., pMQ  số MT ăng-ten phát. Bởi vì MQ ăng-ten được sử dụng trong Ở đây, các ma trận tiền mã hóa và san bằng được thực hiện tổng số MT ăng-ten phát, kênh hiệu dụng bây giờ có thể được bởi phép nhân ma trận tuyến tính. Ngoài ra, ta có giả thiết sau: biểu diễn bằng MQ cột của kênh truyền H  M R MT . Đặt pi là chỉ số của cột thứ ith được lựa chọn của ma trận kênh E ( xx* ) = I; E (nn* ) = R nn ; E (xn* ) = 0. (3) H, i = 1, 2,..., M Q . Sau đó, kênh hiệu dụng sẽ được mô tả bởi Trong đó giá trị (.)* ký hiệu chuyển vị liên hợp phức. một ma trận kích thước M R  M T , và được ký hiệu bằng Trong phần tiếp theo, chúng tôi sẽ thảo luận về giải pháp nâng H  M R MT . Đặt x  M Q 1 là luồng dữ liệu phát cao chất lượng truyền dẫn bằng kỹ thuật lựa chọn ăng-ten kết  p , p ,... p  1 2 MQ hợp tiền mã hóa và san bằng. được ánh xạ vào M Q ăng-ten được lựa chọn. Đối với kênh III. KỸ THUẬT LỰA CHỌN ĂNG-TEN PHÁT KẾT HỢP MIMO không có trải trễ, phương trình hệ thống lựa chọn ăng- TIỀN MÃ HÓA VÀ SAN BẰNG CHO HỆ THỐNG MIMO ten phát với luồng dữ liệu thu y được biểu diễn bởi phương A. Kỹ thuật lựa chọn ăng-ten phát trình như sau: Để giảm tối thiểu xác suất lỗi, dữ liệu symbol đầu vào có Px thể phát theo số lượng ăng-ten được lựa chọn. Đặt y= H x+n (1) M  p1 , p2 ,..., pMQ    Q P r  Ci → C j H  p1 , p2 ,..., pM Q   , j  i biểu diễn theo cặp khi   Ở đây, Px là công suất phát và n  M R 1 là tạp âm một từ mã không gian - thời gian Ci được phát đi nhưng có Gaussian trắng cộng tính (AWGN: Additive White Gaussian Noise). Từ phương trình (1) cho thấy, hiệu năng của hệ thống C j được giải mã cho bởi kênh truyền H . Đối  p , p ,..., p  1 2 MQ phụ thuộc vào số lượng ăng-ten được lựa chọn trong tổng số với kênh hiệu dụng H có MQ cột của ma trận H ăng-ten phát.  p , p ,..., p  1 2 MQ B. Mô hình lựa chọn ăng-ten phát kết hợp tiền mã hóa và được lựa chọn, giới hạn trên cho xác suất lỗi theo cặp đối với san bằng mã khối không gian-thời gian trực giao, được cho bởi phương trình như sau:  2   Px H Ei, j      p1 , p2 ,..., pMQ   Hình 2: Mô hình hệ thống lựa chọn ăng-ten phát kết hợp Pr  Ci → C j H  =  MQ F    p1 , p2 ,..., pM Q    2M T  tiền mã hóa và san bằng.   Xét mô hình hệ thống thông tin MIMO sử dụng kỹ thuật   lựa chọn ăng-ten phát kết hợp tiền mã hóa và san bằng như mô  2   Px H Ei, j  tả trong Hình 2. Mô hình hệ thống bao gồm M T ăng-ten phát,   p1 , p2 ,..., pMQ  F  exp  −  M R ăng-ten thu, một bộ tiền mã hóa F, khối điều khiển ăng-  4M T    ten phát được thiết kế tại phía phát và một bộ san bằng G được   thiết kế tại phía thu. Các luồng dữ liệu đầu vào được mã hóa (4) và điều chế để tạo ra các luồng symbol dữ liệu chung. Sau đó Trong đó, Ei , j là ma trận lỗi giữa tập mã Ci và C j , có được truyền qua bộ tiền mã hóa F rồi đi vào khối lựa chọn đặc tính là Ei , j EiH, j = I với  là hằng số. Số lượng MQ ăng- ăng-ten phát M T trước khi phát lên kênh truyền H. Ở đây, H ISBN 978-604-80-7468-5 300
Hội nghị Quốc gia lần thứ 25 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ Thông tin (REV-ECIT2022) ten có thể được lựa chọn để tối thiểu đường bao trên trong B. Kỹ thuật lựa chọn ăng-ten phát kết hợp với tiền mã hóa công thức (4) hay tương đương với phương trình sau: và san bằng 2 Sau khi lựa chọn được kênh hiệu dụng, ta tiếp tục thiết p opt 1 , p2opt ,..., pMoptQ =  arg max H p1 , p2 ,..., pMQ AMQ  p1 , p2 ,..., pMQ  Ei , j kế các ma trận F và G để giảm tối thiểu lỗi symbol theo kỳ F vọng E ee*  , ở đây là vector lỗi được tính bởi biểu thức sau:   = arg max tr H Ei , j E*i , j H* p1 , p2 ,..., pMQ AMQ   p1 , p2 ,..., pMQ   p1 , p2 ,..., pMQ   e = x− Px GH Fx + Gn (10) MQ  p1 , p2 ,..., pMQ    = arg max tr H H*  p1 , p2 ,..., pMQ AMQ   p1 , p2 ,..., pMQ   p1 , p2 ,..., pMQ   Giả sử rằng kênh truyền H là cố định và thông tin trạng 2 thái kênh biết được tại máy thu và máy phát. Các ma trận F = arg max H và G đuợc thiết kế theo điều kiện sau: p1 , p2 ,..., pMQ AMQ  p1 , p2 ,..., pMQ  F min : c (G, F ) = E e 2 (5) (11) G,F Từ phương trình (5), chúng ta có thể thấy rằng số lượng ăng-ten phát tương ứng so với số lượng cột chuẩn hoá được Trong đó, ma trận F thỏa mãn điều kiện tr ( FF *)  Px và giá lựa chọn với mục đích tối thiểu tỷ lệ lỗi bít. Do đó SNR trung trị kỳ vọng ( E ) liên quan đến phân bổ của x và n được tính bình ở phía máy thu với MQ ăng-ten đã được lựa chọn có các như sau: chỉ số  pi iM=1 được cho bởi biểu thức sau: ( c (G,F ) = E e = E tr ee*  = tr R e (G,F ) (12) ) Q 2 2  = Px H (6) Trong đó, R e ( G, F ) là ma trận hiệp phương sai lỗi, được  p , p ,..., p  1 2 MQ M Q  p1 , p2 ,..., pMQ  F định nghĩa theo phương trình sau: Các phương trình (5) và (6) được áp dụng cho các ăng-ten Re (G, F ) := E (ee* ) (13) với SNR cao nhất khi lựa chọn ở phía máy thu. Có nghĩa là Sử dụng e ở biểu thức (10) thế vào trong phương trình (13), opt opt  opt các chỉ số p1 , p 2 ,..., pM Q  với M Q cột chuẩn hóa cao nhất ta tính được phương trình như sau: của ma trận H, ta có bất đẳng thức sau: Re (G, F) = E[(x − (GH Fx + Gn)) 2  p , p ,..., p  1 2 MQ (14) H  p1opt , p2opt ,..., pMoptQ   ( x − (GH Fx + Gn))* ]  p , p ,..., p  2 H  1 2 MQ F F (7) MQ MT Triển khai phương trình (14) ta được phương trình sau: Vì M Q  M T , nên ta có biểu thức sau: R e (G, F ) = E xx − xx F H * * * * * * G − xn G 2 2  p , p ,..., p  1 2 MQ 2 2 = H + H + ... + H * * * * * H Fxx + GH p  p   p , p ,..., p   p , p ,..., p   p , p ,..., p  - GH Fxx F H G opt 1 , p2opt ,..., pM opt Q   p1opt   p2opt opt MQ 1 2 MQ 1 2 MQ 1 2 MQ F 2 2 2 2 * * Fxn G − Gnx + Gnx F H * * * * *  p , p ,..., p   p , p ,..., p  +GH G  H p1  + H p2  + ... + HMT  = HF 1 2 MQ 1 2 MQ +Gnn G * *  (8) (15) Ở đây, H k  đại diện cột thứ k của H. Từ các phương trình Sử dụng các giả thiết trong (3), phương trình (15) có thể (7) và (8), ta xác định được phạm vi SNR trung bình ở phía được rút gọn như sau: máy thu với các ăng-ten lựa chọn tối ưu như sau: *   Re (G, F ) =  GH F − I )  (GH F −I Px H 2   Px H 2 (9)   p1 , p2 ,..., pM Q   p1 , p2 ,..., pM Q   MQ F p opt 1 , p2opt ,..., pM opt Q  MT F + GR nn G * Từ bất đẳng thức (9), ta có thể thấy rằng các đường biên (16) trên và biên dưới của SNR trung bình nhận được là các hàm Áp dụng phương pháp của Lagrange Duality và điều kiện 2 của H F . Điều này có nghĩa là bậc phân tập của M T M R đạt Karush-Kuhn-Tuck (KKT) vào phương trình (11) để thiết kế theo tiêu chí sai số bình phương trung bình nhỏ nhất. Xét biểu được với tối ưu lựa chọn ăng-ten trong phương trình (2) khi thức Lagrangian với  là tham số nhân Lagraingian như sau: toàn bộ H được phân bố i.i.d. Gaussian. L (  , G,F ) = c (G,F ) +  tr (FF* ) − Px  (17) ISBN 978-604-80-7468-5 301
Hội nghị Quốc gia lần thứ 25 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ Thông tin (REV-ECIT2022) Sử dụng các phương trình (12) và (16) vào phương trình đường chéo Λ và V được tính từ phép tính phân rã trị riêng (17), ta tính được biểu thức: (EVD) như sau: L (  , G, F ) = tr[(GH F − I) Λ 0   p , p ,..., p  = (V V )   (V V ) . * H* R nn H  p , p ,..., p   p , p ,..., p  1 2 MQ 1 2 MQ 1 2 MQ  0 Λ  (GH F − I ) + GR nn G * ] +  tr (FF* ) − Px   p , p ,..., p  1 2 MQ (30) (18) Trong đó V và V là các ma trận trực giao có kích thước Để thiết kế các ma trận tiền mã hóa F và san bằng G nếu M Q  B và M Q  ( M Q − B ) được tạo thành từ không gian và chỉ nếu có  cùng với F và G thỏa mãn các điều kiện sau: hạng của H* R nn H ; Λ và Λ là các ma trận    p , p ,... p  F L (  , G, F ) = 0 p ,p 1 2 ,... pM Q 1 2 MQ (19) đường chéo. Với Λ chứa B giá trị không âm được sắp xếp G L (  , G, F ) = 0 theo thứ tự giảm dần từ phía trên bên trái xuống phía dưới bên (20) phải như sau: 1   2  ...   B , còn Λ chứa các trị riêng   0; tr ( FF* ) − Px  0 (21) bằng không.  tr ( FF* ) − Px  = 0. (22) IV. CÁC KẾT QUẢ MÔ PHỎNG Để kiểm tra, đánh giá chất lượng của thiết kế đề xuất, Áp dụng đạo hàm ma trận [14], lý thuyết chúng tôi xây dựng chương trình Monte Carlo để mô phỏng tr ( AXB) X = BA, tr ( AX*B) X = 0 , sau đó sử dụng phương trình các kết quả tính toán của hệ thống. Kết quả đề xuất được so (18) vào các phương trình (19) và (20), ta tính được mối quan sánh với các thiết kế san bằng theo tiêu chí cưỡng bức bằng hệ giữa các ma trận tiền mã hóa G và san bằng F tương ứng không (ZF: Zero-Forcing) và thiết kế san bằng theo tiêu chí sau đây: sai số bình phương trung bình cực tiểu (MMSE: Minimum H F=H FF* H* G* Mean Square Error). Mô hình hệ thống MIMO được xem xét  p , p ,...,p  1 2 MQ  p , p ,...,p  1 2 MQ  p , p ,...,p  1 2 MQ (23) có số lượng ăng-ten phát M T = 4 và số lượng ăng-ten thu + R nn G * M R = 4, số lượng ăng-ten được lựa chọn M Q = 1, 2,3; tín GF = F H * * G GH* + F * (24) hiệu phát sử dụng phương pháp điều chế là 4QAM; công suất  p , p ,..., p  1 2 MQ  p , p ,..., p  1 2 MQ phát được chuẩn hóa Px ; kênh truyền pha-đinh Rayleigh Từ các phương trình (23) và (24), các ma trận F và G được chọn lọc tần số với nhiễu AWGN. thiết kế sau khi lựa chọn ăng ten phát, cũng như đảm bảo lỗi cân bằng cho mỗi luồng dữ liệu theo các phương trình sau: Trước hết, chúng tôi tiến hành so sánh phẩm chất BER hệ thống của các thiết kế ZF, MMSE và đề xuất với công suất F = VΦf (25) phát được chuẩn hóa Px . Quan sát từ Hình 3, ta có thể thấy G = Φ g V * H* −1 R nn (26) rằng thiết kế đề xuất có phẩm chất BER tốt hơn so với hai thiết  p , p ,..., p  1 2 MQ kế san bằng MMSE và ZF. Cụ thể, tại mức tổng SNR bằng 30 Với  được tính theo biểu thức sau: dB thì phầm chất BER hệ thống của thiết kế đề xuất, MMSE và ZF lần lượt là 3.10-4, 2.10-3 và 5.10-3. tr ( Λ −1/ 2 ) = ( ) (27) tr Λ −1 + Px Trong đó, Φf và Φ g là các ma trận nằm trên đường chéo chính của các ma trận tiền mã hóa F và san bằng G, được tính bởi các phương trình sau: 1/ 2  P  Φf =  x  Λ −1/ 2 (28)  tr ( Λ −1 )  1/ 2 −1  P  −1/ 2  P  Φg =  x  Λ  x + 1 (29)  tr ( Λ )   tr ( Λ )  −1 −1 Theo thiết kế này các kênh con có giá trị yếu hơn sẽ được dùng công suất cao hơn, ngược lại các kênh con có giá trị Hình 3: Phẩm chất BER của các thiết kế mạnh hơn sẽ được dùng công suất thấp hơn. Và các ma trận Kết quả mô phỏng được giải thích như sau: So với thiết kế san bằng ZF thì thiết kế san bằng MMSE không chịu ảnh ISBN 978-604-80-7468-5 302
Hội nghị Quốc gia lần thứ 25 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ Thông tin (REV-ECIT2022) hưởng lớn của hiệu ứng khuếch đại tạp âm do bộ san bằng IV. KẾT LUẬN MMSE có tính đến đặc tính của tạp âm còn bộ san bằng ZF sử Bài báo đã đề xuất giải pháp kỹ thuật lựa chọn ăng-ten dụng bộ lọc nghịch đảo ở đầu thu để cưỡng bức sự ảnh hưởng phát kết hợp thiết kế tiền mã hóa và san bằng cho hệ thống của đáp ứng kênh truyền. Vì vậy, phương pháp san bằng MIMO. Xét trong điều kiện giới hạn công suất phát, các kết MMSE luôn cho phẩm chất BER tốt hơn phương pháp san quả mô phỏng cho thấy thiết kế đề xuất đã tận dụng tốt năng bằng ZF. Trong các phương pháp này, thiết kế đề xuất cho lượng trên mỗi kênh con, đồng thời cải thiện tốt hơn phẩm phẩm chất BER tốt nhất do có sự phân bổ công suất được chia chất BER của hệ thống so với các thiết kế trước đây. Ngoài đều trên các kênh nên một số kênh con có giá trị riêng thấp ra, khi có sự kết hợp lựa chọn ăng-ten phát thì độ lợi SNR của vẫn có thể truyền tín hiệu tới phía thu. Còn đối với phương hệ thống cũng tăng lên đáng kể. Trong tương lai, chúng tôi pháp san bằng MMSE vì phải chịu sự rằng buộc giữa loại bỏ hy vọng sẽ đánh giá thêm nhiều khía cạnh khác nhau như nhiễu và công suất phát nên khi hệ thống bị giới hạn công suất dung lượng, hiệu quả sử dụng phổ và độ phức tạp của hệ thống. phát dẫn đến sự phân bổ năng lượng trên các kênh con có sự chênh lệch rất lớn đặc biệt khi các kênh con có giá trị riêng TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] J. Joung and S. Sun, “SCF: Sparse channel-state-information feedback thấp, dẫn đến một số tín hiệu trên các kênh con có giá trị riêng using Karhunen-Lo` eve transform,” in Proc. IEEE Global Commun. thấp sẽ không thể truyền tới đầu thu mặc dù vẫn được phân bổ Conf. (GLOBECOM), Austin, TX, USA, Dec. pp. 399–404, 2014. công suất, do đó phẩm chất BER của phương pháp này thấp [2] E. Kurniawan, J. Joung, and S. Sun, “Limited feedback scheme for massive MIMO in mobile multiuser FDD systems,” in Proc. IEEE Int. hơn so với thiết kế đề xuất. Conf. Commun. (ICC), London, UK, Jun. 2015. [3] J.-C. Shen, J. Zhang, and K. Letaief, “Downlink user capacity of massive mimo under pilot contamination,” IEEE Trans. Wireless Commun., vol. 14, no. 6, pp. 3183 – 3193, Jun. 2015. [4] S. Sanayei and A. Nosratinia, “Antenna selection in MIMO systems,” IEEE Communications Magazine, vol. 42, pp. 68 – 73, October 2004 . [5] A. Dua, K. Medepalli, and A. Paulraj, “Receive antenna selection in MIMO systems using convex optimization,” IEEE Trans. Wireless Communications, vol. 5, pp. 2353 –2357, September, 2006. [6] H. Zhang and H. Dai, “Fast transmit antenna selection algorithms for MIMO systems with fading correlation,” in Proc. IEEE Veh. Technol. [7] A. F. Molisch and M. Z. Win, “MIMO systems with antenna selection,” IEEE Microwave Mag., vol. 5, no. 1, pp. 46–56, Mar. 2004. [8] X. Li and G. Li, "Transmit Antenna Selection in a Massive MIMO System Using Convex Optimization," 2018 International Conference on Intelligent Transportation, Big Data & Smart City (ICITBS), pp. 776-778, 2018. [9] T. Wu, L. Yuan and A. Zhou, "Antenna Selection Technology Hình 4: Phẩm chất BER của thiết kế đề xuất kết hợp lựa Research in Massive MIMO System," 2022 IEEE Asia-Pacific Conference on Image Processing, Electronics and Computers (IPEC), chọn ăng-ten phát: M T = M R = 4 và M Q = 1, 2,3 pp. 967-970, 2022. [10] H. Tang, X. Zong, Z. Nie and A. Chen, "Hybrid Antenna Selection for Ngoài ra, khi quan sát từ Hình 4 có thể thấy rằng, độ lợi Massive MIMO," 2019 Cross Strait Quad-Regional Radio Science and SNR hệ thống có xu hướng giảm dần khi lựa chọn số ăng-ten Wireless Technology Conference (CSQRWC), pp. 1-3, 2019. [11] X. Zhang, Z. Fu, Y. Zhang, F. Du, X. Zhao, and S. Geng, “Group-based phát lần lượt từ M Q = 1 đến M Q = 3. Cụ thể, để đạt được antenna selection for massive MIMO,” in 2021 13th International Symposium on Antennas, Propagation and EM Theory (ISAPE), vol. BER bằng 10-6 thì SNR của thiết kế đề xuất kết hợp lựa chọn Volume1, pp. 1–4, 2021. ăng-ten phát lần lượt M Q = 1, 2,3 sẽ có giá trị tương ứng là [12] Seyran Khademi, Sundeep Prabhakar Chepuri, etc “Zero-forcing pre- equalization with transmit antenna selection in MIMO systems,” 2013 12.5, 19 và 27 dB. Trong trường hợp không lựa chọn ăng-ten IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal phát ( M T = M Q ) , để đạt được BER bằng 8.10-3 thì SNR của Processing, May 2013. [13] H. Sampath, P. Stoica, and A. Paulraj, “Generalized linear precoder thiết kế đề xuất có giá trị là 30 dB. Điều này cho chúng ta thấy and decoder design for MIMO channels using the weighted MMSE criterion,” IEEE Transactions on Communications, vol. 49, no. 12, pp. khi có sự lựa chọn ăng-ten phát, độ lợi SNR của hệ thống tăng 2198–2206, 2001. hơn nhiều so với không lựa chọn ăng-ten phát. [14] H. Lutkepohl, Handbook of Matrices. New York: Wiley, 1996. ISBN 978-604-80-7468-5 303

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.