Nâng cao phẩm chất hệ thống vô tuyến chuyển tiếp hợp tác TAS/DSTC sử dụng kỹ thuật tạo búp sóng

Nội dung text: Nâng cao phẩm chất hệ thống vô tuyến chuyển tiếp hợp tác TAS/DSTC sử dụng kỹ thuật tạo búp sóng

1. Hội nghị Quốc gia lần thứ 23 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ Thông tin (REV-ECIT2020) Nâng cao ph©m chßt hªthËng vô tuy∏n chuy∫n ti∏p hÒp tác TAS/DSTC s˚dˆng kˇthu™t t§o búp sóng Tr¶n Th∏Nghiªp⇤, Tr¶nình Tßn⇤ Võ Ph˜Ïng Lâm⇤ Tr¶n V´n Vænh⇤ ⇤ Khoa Kˇthu™t viπn thông Tr˜Ìng §i hÂc Thông tin liên l§c, Nha Trang, Khánh Hòa Email: {nghiepsqtt, trdinhtan, phuonglamsqtt, tranvanvinh.sqtt}@gmail.com Tóm t≠t—Bài báo này ∑ xußt s˚dˆng kˇthu™t t§o ∏n tßt c£các nút chuy∫n ti∏p. Trong pha th˘hai, các búp sóng (BF: Beamforming) ∫ nâng cao ph©m chßt hª nút chuy∫n ti∏p hÒp tác vÓi nhau chuy∫n ti∏p tín hiªu thËng vô tuy∏n chuy∫n ti∏p hÒp tác k∏t hÒp l¸a chÂn´ng- ã nh™n˜Òc∏n nút ích. Xét v∑giao th˘c x˚l˛tín ten phát (TAS: Transmit Antenna Selection) và mã khËi hiªu t§i các nút chuy∫n ti∏p, hªthËng vô tuy∏n chuy∫n không gian - thÌi gian phân tán (DSTC: Distributed Space- Time block Coding) (hªthËng TAS/DSTC) nh¨m lo§i b‰ ti∏p hÒp tác th˜Ìng s˚dˆng mÎt trong hai lo§i cÏb£n là hiªu qu£nhiπu liên k˛hiªu (ISI: Intersymbol Interference) khu∏ch §i và chuy∫n ti∏p (AF: Amplify and Forward) sinh ra do hiªn t˜Òng gi£i mã không hoàn h£o t§i các nút ho∞c gi£i mã và chuy∫n ti∏p (DF: Decode and Forward). chuy∫n ti∏p khi s˚dˆng giao th˘c gi£i mã và chuy∫n ti∏p ◊ui∫m cıa hªthËng khi s˚dˆng giao th˘c DF ó là s≥ (DF: Decode and Forward). Các phân tích l˛thuy∏t và k∏t lo§i b‰ ˜Òc t§p âm cıa nút chuy∫n ti∏p d®n∏n tránh qu£mô ph‰ng Monte-Carlo cho thßy sÏ Á ∑ xußt nâng ˜Òc hiªn t˜Òng khu∏ch §i và chuy∫n ti∏p t§p âm∏ n cao ph©m chßt tølªlÈi bít (BER: Bit Error Rate) áng k∫và g¶n xßp xøvÓi giá tr‡BER cıa hªthËng vô tuy∏n nút ích so vÓi viªc s˚dˆng giao th˘c AF [3]-[6]. Trong chuy∫n ti∏p hÒp tác trong i∑u kiªn l˛t˜ng s˚dˆng giao các công trình nghiên c˘u v∑hªthËng vô tuy∏n chuy∫n th˘c DF hoàn h£o. ti∏p hÒp tác tr˜Ócây, nút chuy∫n ti∏p th˜Ìng ˜Òc gi£ T¯khóa—T§o búp sóng, l¸a chÂn´ng-ten phát, nhiπu thi∏t có th∫gi£i mã hoàn toàn chính xác tín hiªu nh™n liên k˛hiªu, gi£i mã và chuy∫n ti∏p, khu∏ch §i và chuy∫n ˜Òc t¯nút nguÁn nhÌs¸hÈtrÒcıa mã kênh [4], [5]. ti∏p, mã khËi không gian - thÌi gian phân tán. Th¸c t∏, viªc s˚dˆng mã kênh s≥làm gi£m hiªu sußt s˚ dˆng phÍcıa hªthËng. ∞c biªt, gi£thi∏t nút chuy∫n I. GIŒI THIõU CHUNG ti∏p có kh£n´ng gi£i mã hoàn toàn chính xác tín hiªu Kˇthu™t s˚dˆng mã khËi không gian-thÌi gian phân nh™n˜Òc t¯nút nguÁn là khó kh£thi trong th¸c t∏. tán (DSTC: Distributed Space-Time block Coding) trong Do ó, trong th¸c t∏hªthËng vô tuy∏n hÒp tác s˚dˆng hªthËng vô tuy∏n chuy∫n ti∏p hÒp tác cho phép hªthËng giao th˘c DF s≥b‡suy gi£m ph©m chßtáng k∫khi gi£i nh™n˜Òc t´ng ích phân t™p không gian, c£i thiªn ph©m mã không chính xác tín hiªu nh™n˜Òc t¯nút nguÁn do chßt hªthËng [1]- [5]. Trong tr˜Ìng hÒp các nút chuy∫n xußt hiªn thành ph¶n nhiπu liên kí t¸(ISI: Inter-Symbol ti∏p˜Òc trang b‡nhi∑u´ng-ten, gi£i pháp l¸a chÂn´ng- Interference) t§i nút ích. ten phát (TAS: Transmit Antenna Selection) k∏t hÒp mã Trong bài báo này, kˇthu™t t§o búp sóng (BF: DSTC (gÂi t≠t là hªthËng vô tuy∏n chuy∫n ti∏p hÒp tác Beamforming) ˜Òc∑ xußt s˚dˆng cho hªthËng vô TAS/DSTC) vÓi s¸hÈtrÒcıa kênh hÁi ti∏p t¯nút ích tuy∏n hÒp tác TAS/DSTC nh¨m lo§i b‰nhiπu ISI t§i nút v∑các nút chuy∫n ti∏pã˜Òc ch˘ng minh có th∫gi£m ích do hiªn t˜Òng gi£i mã tín hiªu t§i nút chuy∫n ti∏p sËchuÈi t¶n sËvô tuy∏n (RF: Radio Frequency) t§i các không hoàn toàn chính xác nh¨m nâng cao ph©m chßt nút chuy∫n ti∏p và Î ph˘c t§p gi£i mã t§i máy thu trong hªthËng. khi hªthËng v®n nh™n˜Òc t´ng ích phân t™p cıa tßt Ph¶n còn l§i cıa bài báo ˜Òc˜Òc trình bày nh˜ c£các´ ng-ten [6]-[8]. sau. Mô hình hªthËng vô tuy∏n chuy∫n ti∏p hÒp tác Trong hªthËng vô tuy∏n chuy∫n ti∏p hÒp tác TAS/DSTC (k∏t hÒp kˇthu™t TAS và DSTC) ˜Òc trình TAS/DSTC, quá trình truy∑n d®n tín hiªu t¯nút nguÁn bày trong mˆc II. Mˆc III trình bày ∑ xußt s˚dˆng kˇ ∏n nút ích diπn ra trong hai pha truy∑n d®n. Trong pha thu™t BF cho hªthËng TAS/DSTC. Các k∏t qu£mô th˘nhßt, nút nguÁn (máy phát) phát qu£ng bá thông tin ph‰ng và so sánh trình bày trong mˆc IV. Mˆc V trình ISBN: 978-604-80-5076-4 214
2. Hội nghị Quốc gia lần thứ 23 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ Thông tin (REV-ECIT2020) B£ng I bày các k∏t lu™n. Mã Alamouti DSTC ˜Òc phát i t¯các nút chuy∫n ti∏p II. MÔ HÌNH HõTH»NG VÔ TUYòN CHUYöN Khe thÌi Khe thÌi gian th˘c gian th˘c hai TIòPH—P TÁC TAS/DSTC nhßt Tín hiªu˜Òc phát i t¯ xˆ1,1 xˆ HªthËng vô tuy∏n chuy∫n ti∏p hÒp tác ˜Òc xem xét 1⇤,2 ´ng-ten ˜Òc chÂn t§i R1 trong bài báo này bao gÁm mÎt nút nguÁn và mÎt nút Tín hiªu˜Òc phát i t¯ xˆ2,2 xˆ2⇤,1 ích ˜Òc trang b‡mÎt´ng-ten và hai nút chuy∫n ti∏p, ´ng-ten ˜Òc chÂn t§i R2 mÈi nút ˜Òc trang b‡hai ´ng-ten dùng cho c£thu và phát và tÁn t§i kênh truy∑n tr¸c ti∏p t¯nút nguÁn∏n nút ích nh˜Hình 1. B. Pha hÒp tác Trong pha hÒp tác, mÈi nút chuy∫n ti∏p s≥chÂn ra g f 21 11 mÎt´ng-ten có Î lÒi kênh truy∑n t¯nó ∏n nút ích R1 g 11 tËt nhßt theo tiêu chu©n l¸a chÂn´ng-ten phát sau [9] f21 h sd (k) 2 u = max hkjd , vÓi k =1, 2 (3) f g j=1,2 | | 22 Kênh hồi tiếp 12 Nguồn Đích (k) f trong ó u là chøsË ´ng-ten phát t§i nút chuy∫n ti∏p 12 g22 Pha quảng bá th˘ k. Các nút chuy∫n ti∏p s≥chuy∫n ti∏p tín hiªuã tách Pha hợp tác R2 sóng t¯tín hiªu thu ˜Òc t¯nút nguÁn theo mã Alamouti DSTC nh˜minh hÂa trong B£ng I b¨ng các ´ng-ten phát Hình 1. Mô hình hªthËng vô tuy∏n chuy∫n ti∏p hÒp tác TAS/DSTC. ˜Òc chÂn theo tiêu chu©n t§i ph˜Ïng trình (3), tín hiªu nh™n˜Òc t§i nút ích ˜Òc cho nh˜sau: y A. Pha qu£ng bá y = rd,1 rd (4) yrd,⇤ 2 Trong pha qu£ng bá, hai symbol tín hiªu x1 và x2  thuÎc chòm sao tín hiªui∑u ch∏BPSK ˜Òc phát i t¯ trong ó nút nguÁn. Tín hiªu nh™n˜Òc t§i nút ích sau hai khe yrd,1 = E1h1dxˆ1,1 + E2h2dxˆ2,2 + n1 (5) thÌi gian kí hiªu là ysd,1 và ysd,2 có d§ng nh˜sau: p p yrd,⇤ 2 = E2h2⇤dxˆ2,1 E1h1⇤dxˆ1,2 + n2⇤ (6) ysd,1 x1 n01 y = = Eshs,d + (1) sd ysd,2 x2 n02 vÓi h (k =1p, 2) là kí hiªu hpªsËpha-inh t¯ ´ng-ten    kd p ˜Òc chÂn t§i nút chuy∫n ti∏p th˘ k ∏n nút ích. Trong trong ó, h là hªsËpha-inh t¯nút nguÁn tÓi nút s,d tr˜Ìng hÒp các nút chuy∫n ti∏p s˚dˆng giao th˘c DF ích và˜Ò c mô hình hóa bi các bi∏n ng®u nhiên ph˘c và k∏t qu£gi£i mã tín hiªu nh™n˜Òc t¯nút nguÁn cıa phân bËchu©nÁng nhßtÎc l™p vÓi k˝vÂng 0 và các nút chuy∫n ti∏p là hoàn toàn chính xác, nghæa là ph˜Ïng sai 1/s,d nghæa là hs,d (0, 1/s,d). ni0 ⇠CN xˆk,1 = x1 và xˆk,2 = x2 vÓi (k =1, 2) thì k∏t hÒp tølª và n (i =1, 2) là t§p âm nhiªt t§i nút ích khe thÌi i c¸c§i (MRC: Maximum Ratio Combinning) tín hiªu gian th˘ i và ˜Òc mô hình hóa bi các bi∏n ng®u nhiên thu ˜Òc trong hai pha truy∑n d®n t§i nút ích ˜Òc cho ph˘c phân bËchu©nÁng nhßtÎc l™p vÓi k˝vÂng 0 nh˜sau và ph˜Ïng sai N0. Es và Ek là n´ng l˜Òng phát cıa mÈi symbol tín hiªui∑u ch∏t˜Ïng ˘ng t§i nút nguÁn 1 H yrd,1 ysd,1 = H + hsd⇤ (7) y⇤ y và nút chuy∫n ti∏p th˘ k (k =1, 2).  2  rd,2  sd,2 Tín hiªu nh™n˜Òc t§i´ng-ten th˘ j nút chuy∫n ti∏p trong ó k sau hai khe thÌi gian: pE h pE h H = 1 1d 2 2d (8) x n pE h pE h y = E h 1 + j,k (2) 2 2⇤d 1 1⇤d sr,j,k s jks x n   2  j,k p 1 H x1 2 x1 vÓi hjks là hªsËpha-inh gi˙a nút nguÁn và ´ng-ten =H H + Es hs,d 2 x2 | | x2 th˘ j nút chuy∫n ti∏p k. Kí hiªu xˆ là symbol tín hiªu k,j   p  tách sóng t˜Ïng ˘ng vÓi x vÓi j =1, 2 t§i nút chuy∫n H n1 n01 j + H + hs,d⇤ (9) n⇤ n02 ti∏p Rk vÓi k =1, 2.  2  ISBN: 978-604-80-5076-4 215
3. Hội nghị Quốc gia lần thứ 23 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ Thông tin (REV-ECIT2020) 1 E1y1,d + E2y2,d 0 x1 = Vì hkjd(k, j =1, 2) là Îc l™p vÓi nhau, d®n∏n 2 0 E1y1,d + E2y2,d x2 h 2 và h 2 là Îc l™p nhau và có d§ng phân bË    | 1d| | 2d| 2 x1 H n1 theo hàm mÙ. Có th∫thßy r¨ng hàm quy∏t‡nh x˜i = + Es hs,d + H | | x2 n2⇤ sgn (Re ( i)) phˆthuÎc vào xj(j = i). Do ó xußt hiªn p   6 n01 nhiπu ISI gi˙a các symbol. Nh¨m nâng cao ph©m chßt + hs,d⇤ . (10) n02 hªthËng, bài báo ∑ xußt s˚dˆng kˇthu™t t§o búp sóng  ∫ lo§i b‰nhiπu ISI gi˙a các symbol. Khi ó s˚dˆng hàm quy∏t‡nh ∫tách sóng tín hiªu Do tách sóng t§i máy thu d¸a trên ph¶n th¸c trong sau khi th¸c hiªn MRC có d§ng nh˜ph˜Ïng trình (11). ph˜Ïng trình (15), ∫ lo§i b‰ ˜Òc nhiπu ISI chúng ta Quan sát ph˜Ïng trình tách sóng (11) ta thßy, khi hª ph£i∞t Re(a2,1)=0và Re(a1,2)=0không liên quan thËng s˚dˆng giao th˘c DF hoàn h£o s≥không xußt ∏n giá tr‡cıa "k,i. Trong tr˜Ìng hÒp này, 1 và 2 hiªn nhiπu liên k˛hiªu ISI trong tín hiªu thu. là giá tr‡ ˜Óc l˜Òng cıa x1 và x2 mÎt cách t˜Ïng ˘ng. Ph˜Ïng th˘c t§o búp sóng ˜Òc th¸c hiªn b¨ng cách III. ó XUáTS€D÷NG KflTHUäT BF CHO Hõ quay pha cıa mÈi´ng-ten phát ˜Òc chÂn cıa các nút TH»NG TAS/DSTC chuy∫n ti∏p. Khi ó, tín hiªu thu t§i nút ích (12) sau Trong tr˜Ìng hÒp hªthËng vô tuy∏n chuy∫n ti∏p hÒp mÎt sËphép bi∏nÍi˜Òc vi∏t l§i d˜Ói d§ng nh˜ph˜Ïng tác s˚dˆng giao th˘c DF không hoàn h£o, lÈi s≥x£y trình (16), (17) ho∞c d§ng t˜Ïng ˜Ïng nh˜ph˜Ïng ra khi các nút chuy∫n ti∏p th¸c hiªn tách sóng tín hiªu trình (18). nh™n˜Òc t¯nút nguÁn (2). Trong tr˜Ìng hÒp lÈi x£y Trong ph˜Ïng trình (18), 1 và 2 là các giá tr‡quay ra khi th¸c hiªn tách sóng t§i các nút chuy∫n ti∏p thì pha t§i nút chuy∫n ti∏p 1 và 2 t˜Ïng ˘ng. Chúng ta có tín hiªu nh™n˜Òc t§i nút ích trong pha hÒp tác ˜Òc ji th∫xác ‡nh các kênh £o h˜id = e hid vÓi i =1, 2 và bi∫u diπn nh˜sau có th∫vi∏t nh˜sau yrd,1 y = ˜ j1 ˜ j2 rd y⇤ h1d = h1de , h2d = h2de . (19)  rd,2 " pE h " pE h x n = 1,1 1 1d 2,2 2 2d 1 + 1 . " pE h⇤ " pE h⇤ x n⇤ Mªnh ∑ 1:∫ lo§i b‰nhiπu ISI, các giá tr‡góc quay  2,1 2 2d 1,2 1 1d  2  2 (12) pha t§i nút chuy∫n ti∏p1và2˜Òc xác ‡nh nh˜sau ⇡ Khi s˚dˆng chòm sao tín hiªui∑u ch∏BPSK thì "k,i 1 = ,2 = ✓ (20) là mÎt bi∏n ng®u nhiên và s≥nh™n giá tr‡+1 n∏u nút 2 chuy∫n ti∏p th˘ k gi£i mã chính xác symbol xi và nh™n trong ó ✓ là giá tr‡pha cıa h1dh2⇤d. giá tr‡-1 n∏u nút chuy∫n ti∏p th˘ k gi£i mã sai symbol ∞t x y i. Khi ó, k∏t hÒp MRC cıa tín hiªu nh™n˜Òc rd và y t§i nút ích ˜Òc k∏t qu£nh˜ph˜Ïng trình (13), (14) sd h1d = a10 + jb10 ,h2d = a20 + jb20 (21) và có th∫bi∫u diπn l§i nh˜sau 1 a1,1 a1,2 x1 2 x1 = + Es hs,d h˜ = ej1 (a + jb ) , h˜ = ej2 (a + jb ) 2 a2,1 a2,2 x2 | | x2 1d 01 01 2d 02 02     (22) w p + 10 (15) w0  2 thì góc pha ✓ có th∫xác ‡nh nh˜sau trong ó 1 a02b01 a01b02 2 2 ✓ = tan . (23) a1,1 = "1,1E1 h1d + "2,1E2 h2d | | | | a01a02 + b01b021 a = " E h 2 + " E h 2 ✓ ◆ 2,2 1,2 1| 1d| 2,2 2| 2d| a =(" " " " )pE E h⇤ h 1,2 1,1 2,2 2,1 1,2 1 2 1d 2d a2,1 =(("1,1"2,2 "2,1"1,2)pE1E2h2⇤dh1d B£ng II w0 = pEsh⇤ n01 + "1,1pE1h1d⇤n1 1 s,d Giá tr‡các tham sËv∑kênh và t§p âm cıa hªthËng MIMO +"2,1pE2h2dn2⇤ TAS/DSTC w20 = pEshs,d⇤ n02 + "2,2pE2h2d⇤n1 2 2 2 2 1 2 3 4 s,d 11d 12d 21d 22d " pE h n⇤. 0,5 0,5 0,2 0,2 10 5 5 2 2 1,2 1 1d 2 ISBN: 978-604-80-5076-4 216
4. Hội nghị Quốc gia lần thứ 23 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ Thông tin (REV-ECIT2020) x˜ = sgn (Re ( )) = sgn Re E h 2 + E h 2 + E h 2 x + w i i 1| 1d| 2| 2d| s| s,d| i i vÓi i =1, 2 ⇣ n⇣ p ⌘ o⌘ (11) trong ó w1 = pEshs,d⇤ n01 + pE1h1d⇤n1 + pE2h2dn2⇤ w = pE h⇤ n0 + pE h ⇤n pE h n⇤. 2 s s,d 2 2 2d 1 1 1d 2 " pE h " pE h " pE h " pE h x 1 = 1,1 1 1⇤d 2,1 2 2d 1,1 1 1d 2,2 2 2d 1 " pE h⇤ " pE h " pE h⇤ " pE h⇤ x  2  2,2 2 2d 1,2 1 1d  2,1 2 2d 1,2 1 1d  2 "1,1pE1h1⇤d "2,1pE2h2d n1 ysd,1 + + hsd⇤ (13) " pE h⇤ " pE h n⇤ y  2,2 2 2d 1,2 1 1d  2  sd,2 2 2 1 "1,1E1 h1d + "2,1E2 h2d ("1,1"2,2 "2,1"1,2)pE1E2h1⇤dh2d x1 = | | | | 2 2 2 (" " " " )pE E h⇤ h " E h + " E h x2   1,1 2,2 2,1 1,2 1 2 2d 1d 1,2 1| 1d| 2,2 2| 2d|  2 x1 "1,1pE1h1⇤d "2,1pE2h2d n1 n01 + Es hs,d + + hs,d⇤ . (14) | | x2 "2,2pE2h2⇤d "1,2pE1h1d n2⇤ n02 p     j1 j2 yrd,1 "1,1pE1h1de "2,2pE2h2de x1 n1 y = = j j + (16) rd y⇤ " pE h⇤ e 2 " pE h⇤ e 1 x n⇤  rd,2  2,1 2 2d 1,2 1 1d  2  2 j1 j2 x1"1,1pE1h1de + x2"2,2pE2h2de n1 y = j j + (17) rd x " pE h⇤ e 2 x " pE h⇤ e 1 n⇤  1 2,1 2 2d 2 1,2 1 1d  2 j1 j2 yrd,1 x1"1,1pE1h1de + x2"2,2pE2h2de n1 yrd = = j j + y x⇤" pE h e 2 x⇤" pE h e 1 n  rd,2  1 2,1 2 2d 2 1,2 1 1d  2 j1 j2 x1"1,1pE1e x2"2,2pE2e h1d n1 = j j + . (18) x⇤" pE e 1 x⇤" pE e 2 h n  2 1,2 1 1 2,1 2  2d  2 IV. KòT QUÉMÔ PHƒNG K‡ch b£n mô ph‰ng th˘nhßt, so sánh ph©m chßt BER Mˆc này trình bày các k∏t qu£mô ph‰ng Monte-Carlo cıa hªthËng vô tuy∏n chuy∫n ti∏p hÒp tác TAS/DSTC tølªbít lÈi (BER: Bit Error Rate) hªthËng vô tuy∏n hÒp khi các nút chuy∫n ti∏p gi£thi∏t trong i∑u kiªn l˛t˜ng tác TAS/DSTC nh˜ ã˜Òc trình bày trong Mˆc II trong gi£i mã chính xác hoàn toàn tín hiªu nh™n˜Òc t¯nút hai tr˜Ìng hÒp: 1) hªthËng s˚dˆng giao th˘c DF hoàn nguÁn (gÂi t≠t là sÏ ÁTAS/DSTC DF Perfect) vÓi hª h£o; 2) hªthËng s˚dˆng giao th˘c DF không hoàn h£o thËng trong i∑u kiªn th¸c tiπn có lÈi x£y ra khi nút và hªthËng vô tuy∏n hÒp tác TAS/DSTC s˚dˆng giao chuy∫n ti∏p gi£i mã tín hiªu nh™n˜Òc t¯nút nguÁn th˘c DF không hoàn h£oã˜Òc trình bày trong Mˆc III (gÂi t≠t là sÏ Á TAS/DSTC DF No Perfect) nh¨mánh trong hai tr˜Ìng hÒp: 1) hªthËng có s˚dˆng kˇthu™t giá £nh h˜ng cıa nhiπu ISI tÓi phßm chßt hªthËng. BF; 2) hªthËng không s˚dˆng kˇthu™t BF vÓi cùng các K∏t qu£mô ph‰ng trong Hình 2 cho thßy BER cıa hª tham sËv∑kênh và t§p âm cıa hªthËng ˜Òc cho nh˜ thËng vô tuy∏n chuy∫n ti∏p hÒp tác TAS/DSTC s˚dˆng B£ng II. Nút chuy∫n ti∏p gi£thi∏t là có ¶yı thông giao th˘c DF b‡suy gi£m nghiêm trÂng khi nút chuy∫n tin tr§ng thái kênh (CSI: Chanel State Information) t¯ ti∏p gi£i mã không chính xác hoàn toàn tín hiªu nh™n nút nguÁn∏n nó và nút ích có ¶yı CSI t¯các nút ˜Òc t¯nút nguÁn. Nguyên nhân là do khi nút chuy∫n chuy∫n ti∏p∏n nó. ti∏p gi£i mã không chính xác hoàn toàn tín hiªu nh™n ISBN: 978-604-80-5076-4 217
5. Hội nghị Quốc gia lần thứ 23 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ Thông tin (REV-ECIT2020) 100 100 10-1 10-1 10-2 10-2 10-3 10-3 BER BER 10-4 10-4 10-5 10-5 10-6 10-6 0 5 10 15 20 25 0 5 10 15 20 25 EbN0 in dB EbN0 in dB Hình 2. So sánh tølªBER cıa hªthËng TAS/DSTC DF trong tr˜Ìng Hình 3. So sánh tølªBER cıa hªthËng TAS/DSTC DF trong tr˜Ìng hÒp gi£i mã hoàn h£o và không gi£i mã hoàn h£o tín hiªu nh™n˜Òc hÒp s˚dˆng BF và không s˚dˆng BF. t¯nút nguÁn. V. KòT LUäN Bài báo ã∑ xußt s˚dˆng kˇthu™t BF cho hª ˜Òc t¯nút nguÁn thì trong thành ph¶n tín hiªu nh™n thËng vô tuy∏n chuy∫n ti∏p hÒp tác TAS/DSTC, trong ˜Òc t§i nút ích s≥xußt hiªn thêm thành ph¶n nhiπu ó nút chuy∫n ti∏p không c¶n gi£i mã chính xác hoàn ISI. Thành ph¶n nhiπu ISI này làm mßti tính tr¸c giao toàn tín hiªu nh™n˜Òc t¯nút nguÁn. HªthËng ∑ xußt cıa mã DSTC dßn∏n hªthËng không nh™n˜Òc t´ng TAS/DSTC DF BF có kh£n´ng lo§i b‰hiªu qu£thành ích phân t™p hoàn toàn do ó s≥b‡suy gi£m ph©m chßt ph¶n nhiπu ISI sinh ra do hiªn t˜Òng các nút chuy∫n nghiêm trÂng so vÓi hªthËng TAS/DSTC DF Perfect. ti∏p gi£i mã không chính xác hoàn toàn tín hiªu nh™n K‡ch b£n mô ph‰ng th˘hai, kh£o sát BER cıa hª ˜Òc t¯nút nguÁn do ó c£i thiªn˜Òc t´ng ích phân thËng TAS/DSTC khi nút chuy∫n ti∏p gi£thi∏t gi£i mã t™p hÒp tác do viªc s˚dˆng mã DSTC mang l§i. Các chính xác hoàn toàn tín hiªu nh™n˜Òc t¯nút nguÁn phân tích l˛thuy∏t và k∏t qu£mô ph‰ng Monte-Carlo (gÂi t≠t là sÏ Á TAS/DSTC DF Perfect), hªthËng ã ch˘ng minh gi£i pháp s˚dˆng kˇthu™t BF cho hª TAS/DSTC khi nút chuy∫n ti∏p gi£i mã có lÈi x£y ra tín thËng TAS/DSTC là kh≠c phˆc tËt£nh h˜ng cıa nhiπu hiªu nh™n˜Òc t¯nút nguÁn, nh˜ng s˚dˆng kˇthu™t ISI do hiªn t˜Òng gi£i mã tín hiªu t§i các nút chuy∫n BF lo§i b‰nhiπu ISI ∫ nâng cao ph©m chßt hªthËng ti∏p không hoàn h£o gây nên. nh˜trình bày trong Mˆc III (gÂi t≠t là sÏ Á TAS/DSTC TÀI LIõU THAM KHÉO DF BF) và hªthËng TAS/DSTC khi các nút chuy∫n ti∏p gi£thi∏t gi£i mã không chính xác tín hiªu nh™n˜Òc t¯ [1] Jing, Yindi, and Babak Hassibi. “Distributed space-time coding nút nguÁn (gÂi t≠t là sÏ Á TAS/DSTC DF No Perfect). in wireless relay networks,” IEEE Transactions on Wireless communications vol. 5, pp. 3524-3536, 2006. K∏t qu£mô ph‰ng theo k‡ch b£n2˜Òc cho nh˜ [2] AlMofawez, et al. “Distributed orthogonal space-time coding with relay selection,” in: Proc. 6th Inter. Confer. on Telecom. Hình 3. Quan sát k∏t qu£mô ph‰ng có th∫thßy rõ ràng Systems, Services, and Applications (TSSA). IEEE, 2011. r¨ng, hªthËng TAS/DSTC DF BF khi s˚dˆng kˇthu™t [3] Elazreg, Abdulghani, and Ahmad Kharaz. “Sub-optimum detec- BF∫ lo§i b‰nhiπu ISI có th∫c£i thiªn ph©m chßt hª tion scheme for distributed closed-loop quasi orthogonal space time block coding in asynchronous cooperative two dual-antenna thËng mÎt cách áng k∫so vÓi sÏ Á MIMO TAS/DSTC relay networks,” in: Proc. Inter. Wireless Internet Conference. DF No Perfect. ˜Ìng cong tølªBER cıa hªthËng Springer, Cham, 2014. TAS/DSTC DF BF g¶n nh˜rßt sát vÓi˜Ìng cong tølª [4] M.-T. O. El Astal and J. C. Olivier, “Distributed closed-loop extended orthogonal STBC: improved performance in imperfect BER cıa hªthËng TAS/DSTC DF Perfect. S¸c£i thiªn synchronization,” in: Proc. Inter. Symposium on Personal Indoor ph©m chßtó là do tín hiªu thu t§i nút ích hªthËng and Mobile Radio Comm. (PIMRC), 2013, pp. 1941-1945. ˜Òc∑ xußt TAS/DSTC DF BF nhÌs˚dˆng kˇthu™t [5] W. M. Qaja, A. M. Elazreg, and J. A. Chambers, “Near-optimum detection scheme with relay selection technique for asynchronous BFã không xußt hiªn thành ph¶n nhiπu ISI so vÓi hª cooperative relay networks,” IET Communications, vol. 8, pp. thËng TAS/DSTC DF No Perfect. 1347-1354, 2014. ISBN: 978-604-80-5076-4 218
6. Hội nghị Quốc gia lần thứ 23 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ Thông tin (REV-ECIT2020) [6] T. T. Nghiep, P. V. Bien, and N. H. Minh, “Improving perfor- mance of the asynchronous cooperative relay networks with max- imum ratio combining and transmit antenna selection technique,” VNU Journal of Science: Comp. Science & Com. Eng., vol. 33, pp. 27-34, 2017. [7] W. M. Qaja, A. M. Elazreg, and J. A. Chambers, “Near- Optimum Detection for Use in Closed-Loop Distributed Space Time Coding with Asynchronous Transmission and Selection of Two Dual-Antenna Relays,” in: Proc. Wireless Confer. (EW), Guildford, UK, 2013. [8] D. C. Gonzalez, J. C. S. Santos Filho, and D. B. da Costa, “A distributed transmit antenna selection scheme for fixed-gain multi-antenna AF relaying systems,” in: Proc. Inter. Confer. on Cognitive Radio Oriented Wireless Networks and Comm. 2014, pp. 254-259. [9] D. A. Gore and A. J. Paulraj, “MIMO antenna subset selection with space-time coding,” IEEE Trans. on signal processing, vol. 50, pp. 2580-2588, 2002. ISBN: 978-604-80-5076-4 219