ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG CĐ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
CẤP CƠ SỞ
NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT TIỀN MÃ HÓA TRONG
HỆ THỐNG MIMO-OFDM
Mã số: T2017-07-03
Chủ nhiệm đề tài: ThS. Phan Thị Quỳnh Hương
Đà Nẵng, Tháng 12 / 2017
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG CĐ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
CẤP CƠ SỞ
NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT TIỀN MÃ HÓA TRONG
HỆ THỐNG MIMO-OFDM
Mã số: T2017-07-03
Xác nhận của cơ quan chủ trì đề tài Chủ nhiệm đề tài
Đà Nẵng, Tháng 12 / 2017
i
MỤC LỤC
DANH MỤC HÌNH ............................................................................................... i
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ..................................................................... ii
THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .......................................................... v
MỞ ĐẦU ............................................................................................................... 1
1. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU THUỘC LĨNH VỰC
CỦA ĐỀ TÀI Ở TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC ........................................ 1
2. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI ..................................................... 1
3. MỤC TIÊU ĐỀ TÀI .......................................................................... 1
4. ĐỐI TƯỢNG, PHẠM VI NGHIÊN CỨU ........................................ 2
5. CÁCH TIẾP CẬN, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..................... 2
6. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ............................................................. 2
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG .............. 3
1.1. GIỚI THIỆU CHƯƠNG ............................................................................ 3
1.2. TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN CỦA HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG
[5], [10] .............................................................................................................. 3
1.2.1. Công nghệ di động thế hệ thứ 1 (1G) ............................................. 3
1.2.2. Công nghệ di động thế hệ thứ 2 (2G) ............................................. 4
1.2.3. Công nghệ di động thế hệ thứ 3 (3G) ............................................. 5
1.2.4. Công nghệ di động thế hệ thứ 4 (4G) ............................................. 6
1.3. KÊNH TRUYỀN VÔ TUYẾN [1], [10] .................................................... 7
1.3.1. Giới thiệu về truyền sóng vô tuyến ................................................. 7
1.3.2. Mô hình truyền dẫn quy mô lớn ...................................................... 8
1.3.3. Mô hình truyền dẫn quy mô nhỏ ................................................... 10
1.3.4. Một số loại nhiễu ........................................................................... 21
1.4. KẾT LUẬN CHƯƠNG ............................................................................ 22
CHƯƠNG 2. HỆ THỐNG MIMO- OFDM ..................................................... 23
2.1. GIỚI THIỆU CHƯƠNG .......................................................................... 23
ii
2.2. DUNG LƯỢNG KÊNH TRUYÊN VÔ TUYẾN [2], [4], [7], [8], [11],
[12] .................................................................................................................. 23
2.2.1. Hệ thống SISO .............................................................................. 23
2.2.2. Hệ thống SIMO ............................................................................. 24
2.2.3. Hệ thống MISO ............................................................................. 24
2.2.4. Hệ thống MIMO ............................................................................ 25
2.2.5. Hệ thống đa người dùng ................................................................ 26
2.3. MÔ HÌNH MIMO TỔNG QUÁT [3], [9], [10] ....................................... 28
2.4. Hệ thống OFDM-MIMO .......................................................................... 29
2.4.1. Truyền dữ liệu sử dụng đa sóng mang .......................................... 29
2.4.2. Thực hiện rời rạc đa sóng mang .................................................... 32
2.4.3. Ghép kênh phân chia theo tần số trực giao (OFDM) .................... 37
2.5. KẾT LUẬN CHƯƠNG ............................................................................ 39
CHƯƠNG 3. CÁC KỸ THUẬT TIỀN MÃ HÓA TRONG HỆ THỐNG
MIMO-OFDM .................................................................................................... 40
3.1. GIỚI THIỆU CHƯƠNG........................................................................ 40
3.2. TỔNG QUAN KỸ THUẬT SDMA ...................................................... 40
3.3. TỔNG QUAN KỸ THUẬT TIỀN MÃ HÓA ....................................... 41
3.3.1 Giới thiệu chung ............................................................................. 41
3.3.2 Phân loại các kỹ thuật tiền mã hóa ................................................. 43
3.3.3 Kỹ thuật tiền mã hóa cho hệ thống MIMO-OFDM ....................... 44
3.4. KỸ THUẬT TIỀN MÃ HÓA ZERO FORCING.................................. 45
3.5. KỸ THUẬT TIỀN MÃ HÓA BLOCK DIAGONALIZATION .......... 47
3.6. KỸ THUẬT TIỀN MÃ HÓA DIRTY PAPER CODING .................... 50
3.7. KỸ THUẬT TIỀN MÃ HÓA TOMLINSON-HARASHIMA ............. 53
3.8. LỰA CHỌN THUÊ BAO ..................................................................... 56
3.9. KẾT LUẬN CHƯƠNG ......................................................................... 57
CHƯƠNG 4. CHƯƠNG TRÌNH MÔ PHỎNG VÀ KẾT QUẢ .................... 58
4.1. GIỚI THIỆU CHƯƠNG .......................................................................... 58
iii
4.2. LƯU ĐỒ THUẬT TOÁN ........................................................................ 59
4.3. KẾT QUẢ VÀ NHẬN XÉT .................................................................... 60
4.3.1. Khảo sát BER của các kỹ thuật tiền má hóa tuyến tính ................ 60
4.3.2. Khảo sát BER của các kỹ thuật tiền mã hóa ................................. 61
4.3.3. Khảo sát BER của các kỹ thuật tiền mã hóa phi tuyến ................. 62
4.3.4. Khảo sát BER của các kỹ thuật khi thay đổi số thuê bao ............. 63
4.4. KẾT LUẬN CHƯƠNG ............................................................................ 65
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI ......................................... 66
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................... 67