Ước lượng kênh trong OFDM của WIMAX

61 645 6
Ước lượng kênh trong OFDM của WIMAX

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Tài liệu tham khảo đồ án tốt nghiệp chuyên ngành viễn thông Ước lượng kênh trong OFDM của WIMAX

Đề Tài Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Duy Nhật ViễnCHƯƠNG 1 : Tổng Quan Về Hệ thống WIMAX1.1 Giới thiệu chươngTrước khi đi vào tìm hiểu các vấn đề về ước lượng kênh trong hệ thống OFDM của WiMAX, ta sẽ tìm hiểu hệ thống WiMAX là gì?, nó có những đặc điểm gì?, và nó có những ưu điểm nào trong các ứng dụng thực tế.1.2 Giới thiệu hệ thống WIMAX :1.2.1 WIMAX là gì ?WIMAX là từ viết tắt của Worldwide Interoperability For Microwave Access-khả năng kết nối không dây trên diện rộng với truy nhập vi ba. Nó cho phép truy nhập băng thông rộng vô tuyến đến đầu cuối (last mile) như một phương thức thay thế cho cáp là DSL.WIMAX cho phép kết nối băng rộng vô tuyến cố định, mang xách tay được, di động mà không cần thiết ở trong tầm nhìn thẳng (line of sight) trực tiếp đến một trạm.WIMAX có 2 phiên chính : WIMAX cố định (Fixed WIMAX)WIMAX di động(Mobile WIMAX)1.2.2 Lịch sử ra đời :Chuẩn 802.16 được xây dựng từ viện kĩ thuật điện và điện tử từ năm 1999, nhưng tiêu chuẩn đầu tiên được đưa ra và được cả thế giới công nhận vào năm 2001.2003 >802.16a2004 >802.16d2005 > 802.16eChuẩn được thiết kế hỗ trợ cho cả phương thức song công theo thời gian (Time Division Duplex-TDD) và song công theo tần số (Frequency Division Duplex-FDD). TDD, tại đó đường lên và đường xuống dùng chung một kênh nhưng không truyền cùng một lúc. FDD, tại đó đường lên và đường xuống hoạt động trong những kênh riêng biệt.1.2.3 Đặc điểm của WIMAX:WIMAX di đông cũng có các đặc điểm giống EV-DO hoặc HSxPA nhằm tăng tốc độ truyền thông (Data Rate). Những đặc điểm đó bao gồm: mã hoá và điều chế thích nghi (Adaptive Modulation and coding-AMC), kĩ thuật sửa lỗi bằng dò lặp (Hybrid Automatic Repeat Request-HARQ). Phân bố nhanh (Fast Scheduling) và chuyển giao mạng (Handover) nhanh và hiệu quả.Không giống như công nghệ 3G dựa trên CDMA được xây dựng nhằm vào dịch vụ thoại, WIMAX được thiết kế để đáp ứng dịch vụ truyền dữ liệu dung lượng lớn (trong SVTH: Lê Tiến Dũng Trang 1Lớp: 03DT1 Đề Tài Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Duy Nhật Viễnđó có cả dịch vụ thoại VoIP). WIMAX sử dụng kĩ thuật trải phổ SOFDMA và hạ tần mạng xây dựng trên nền IP.WIMAX cung cấp khả năng kết nối Internet không dây nhanh hơn WIFI, tốc độ uplink và downlink cao hơn, sử dụng được nhiều ứng dụng hơn, và quan trọng là vùng phủ 2ong rộng hơn và không bị ảnh hưởng bởi địa hình. WIMAX có thể thay đổi một cách tự động phương thức điều chế để có thể tăng vùng phủ 2ong bằng cách giảm tốc độ truyền và ngược lại. Để tăng vùng phủ 2ong, chuẩn WIMAX hoặc sử dụng mạng Mesh hoặc sử dụng anten thông minh hoặc MIMO.Dữ liệu truyền trong mạng WIMAX được phân chia thành 5 lớp dịch vụ với những ưu tiên khác nhau nhằm cung ứng QoS. Ngoài ra bảo mật cũng là một đặc điểm nổi trội của WIMAX so với WIFI.1.3 Các chuẩn của WIMAX:1.3.1 Chuẩn cơ bản 802.16 :Chuẩn 802.16 được tạo ra với mục đích là tạo ra những giao diện (Interface) không dây dựa trên một giao thức MAC (Media Access Control) chung. Kiến trúc mạng cơ bản của 802.16 bao gồm một trạm phát BS (Base Station) và người sử dụng ( SS-Subcribe Station ). Trong một vùng phủ 2ong, trạm BS sẽ điều khiển toàn bộ sự truyền dữ liệu (Traffic). Điều đó có nghĩa là sẽ không có sự trao đổi truyền thông giữa 2 SS với nhau. Nối kết giữa BS và SS sẽ gồm một kênh Downlink và Uplink. Kênh Uplink sẽ chia sẽ cho nhiều SS trong khi kênh Downlink có đặc điểm Broadcast. Trong trường hợp không có vật cản giữa BS và SS ( Line of sight ), thông tin sẽ được trao đổi trên băng tần cao. Ngược lại, thông tin sẽ được trao đổi ở băng tần thấp để chống lại nhiễu.1.3.2 Các chuẩn bổ sung (Amendments) của WIMAX :• Chuẩn 802.16a: Chuẩn này sử dụng băng tần có bản quyền từ 2-11 Ghz. Đây là băng tần thu hút được nhiều quan tâm nhất vì tín hiệu truyền có thể vượt được các chướng ngại trên đường truyền. 802.16a còn thích ứng cho việc triển khai mạng Mesh mà trong đó một thiết bị cuối (Terminal) có thể liên lạc với BS thông qua một thiết bị cuối khác. Với đặc tính này, vùng phủ 2ong của 802.16a BS sẽ được nới rộng.• Chuẩn 802.16b: Chuẩn này hoạt động trên băng tần 5-6Ghz với mục đích cung ứng dịch vụ với chất lượng cao (QoS). Cụ thể chuẩn ưu tiên truyền thông tin của những ứng dụng Video, thoại, Real-time thông qua những lớp dịch vụ khác nhau (Class of Service).SVTH: Lê Tiến Dũng Trang 2Lớp: 03DT1 Đề Tài Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Duy Nhật Viễn• Chuẩn 802.16c: Chuẩn này định nghĩa 3ong các Profile mới cho dải băng tần từ 10-66 Ghz với mục đích cải tiến Interoperability.• Chuẩn 802.16d: Có một số cải tiến nhỏ so với 802.16a. Chuẩn này được chuẩn hoá 2004. Các thiết bị Pre-WIMAX có trên thị trường là dựa vào chuẩn này.• Chuẩn 802.16e: Đang trong giai đoạn hoàn thiện và chuẩn hoá. Đặc điểm nổi bật của chuẩn này là khả năng cung cấp các dịch vụ di động ( vận tốc di chuyển lớn nhất mà có thể sử dụng dịch vụ này lên đến 100 Km/h ).Ngoài ra, còn có nhiều chuẩn bổ sung khác đang được triển khai hoặc đang trong giai đoạn chuẩn hoá như 802.16g, 802.16f, 802.16h…1.4 Các công nghệ sử dụng trong WIMAX:1.4.1 Điều chế thứ tự cao hơn:Ngược với công nghệ tương tự có trước đây (FM,AM) và biểu đồ điều chế số hóa hiệu suất thấp. (PSK, BPSK, và QPSK) được sử dụng rộng rãi trong các mạng ngày nay, công nghệ băng rộng không dây yêu cầu sử dụng các biểu đồ điều chế theo thứ tự cao hơn với hiệu quả trải phổ tốt hơn. Tuy nhiên biểu đồ điều chế theo thứ tự cao hơn này rất dễ bị tác động bởi nhiễu (Interference) và hiện tượng đa đường dẫn. Cả hai yếu tố này đều phổ biến trong các triển khai mạng không dây có mặt khắp nơi với số lượng người 3ong lớn.Hình 1.1: Một số lược đồ điều chế theo thứ tự khác nhauSVTH: Lê Tiến Dũng Trang 3Lớp: 03DT1 Đề Tài Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Duy Nhật ViễnĐể biết được những tác động này, công nghệ OFDM, OFDMA và SOFDMA là những công nghệ truy cập mới cải tiến hỗ trợ kênh cần thiết để đạt được hiệu quả trải phổ cao hơn với thông lượng kênh cao hơn. Những công nghệ mới này là nền tản cho WIMAX di động và các hệ thống băng rộng di động thế hệ tiếp theo khác.1.4.1.1 Công nghệ OFDM:Nhu cầu về các dịch vụ băng thông rộng tin cậy trong điều kiện truyền không dây bị che chắn (tầm nhìn khuất–NLOS, đặc biệt bị ảnh hưởng bởi hiện tượng đa đường dẫn và can thiệp từ các nhà cung cấp dịch vụ không dây khác) đã đưa công nghệ không dây vào triển khai rộng khắp sử dụng công nghệ ghép kênh phân chia theo tần số trực giao OFDM trong các chuẩn và sản phẩm .Hình 1.2: Công nghệ OFDMCông nghệ OFDM chia luồng dữ liệu ra thành nhiều đường truyền băng hẹp trong vùng tần số sử dụng các 4ong mang con trực giao với một 4ong mang con khác.Những 4ong mang con này sau đó ghép thành các kênh tần số để truyền vô tuyến.Hình 1.3 : Lược đồ các 4ong mang con trong OFDM.SVTH: Lê Tiến Dũng Trang 4Lớp: 03DT1 Đề Tài Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Duy Nhật ViễnCác đường truyền băng hẹp này sử dụng các kí tự có khoảng thời gian dài (Long-Duration-Sysbol) trong miền thời gian để làm cho các kí tự không bị méo do hiện tượng đa đường dẫn.Bằng cách sử dụng các khoảng thời gian của kí tự xấp xỉ 100 ms với khoảng bảo vệ khoảng 10 ms, công nghệ OFDM cho phép khắc phục được các tác động của hiện tượng đa đường .Hình 1.4 : Sự nguyên vẹn của kí tự được sử dụng làm chậm trễ hiện tượng đa đường dẫn với khoảng bảo vệ thời gian.Để đảm bảo khả năng trực giao, khoảng dãn cách giữa các 5ong mang con phải được chọn lựa sao 5ong5 đảo ngược với khoảng thời gian của kí tự .Hình 1.5 : Khoảng dãn cách giữa các 5ong mang con được lựa chọn để mỗi 5ong mang con trực giao với các 5ong mang con khác. Độ dãn cách giữa các 5ong mang con phải cân bằng với sự đảo ngược các khoảng thời gian của kí tự .SVTH: Lê Tiến Dũng Trang 5Lớp: 03DT1 Đề Tài Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Duy Nhật ViễnSố lượng các 6ong mang con phụ thuộc vào nhiều yếu tố như độ rộng kênh và mức độ nhiễu. Con số này tương ứng với kích thước FFT ( Fast-Fourier-Transformer ).Chuẩn giao tiếp vô tuyến 802.16-2004 xác định rõ 256 sóng mang con, tương ứng với kích cỡ FFT từ 512 đến 2048 phù hợp với các độ rộng kênh từ 5 tới 20 Mhz để duy trì tương đối khoảng thời gian không đổi của kí tự và khoảng dãn cách giữa các 6ong mang con độc lập với độ rộng kênh .Vì thế với công nghệ OFDM, sự kết hợp của các 6ong mang con trực giao truyền song song với các kí tự có khoảng thời gian dài đảm bảo rằng lưu lượng băng thông rộng không bị hạn chế do môi trường bị che chắn tầm nhìn (NLOS) và nhiễu do hiện tượng đa đường dẫn.1.4.1.2 Công nghệ OFDMA:Truy cập phân chia theo tần số trực giao (OFDMA ) là công nghệ đa 6ong mang phát triển từ công nghệ OFDM, ứng dụng như một công nghệ đa truy cập. Được diễn tả như biểu đồ dưới đây, OFDMA hỗ trợ các nhiệm vụ của các 6ong mang con đối với các thuê bao nhất định. Mỗi một nhóm 6ong mang con được biểu thị như một kênh con (sub-channel), và mỗi thuê bao được chỉ định một hoặc nhiều kênh con để truyền phát dựa trên mỗi yêu cầu cụ thể và lưu lượng của mỗi thuê bao.Hình 1.6 : Công nghệ OFDM và OFDMASVTH: Lê Tiến Dũng Trang 6Lớp: 03DT1 Đề Tài Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Duy Nhật ViễnOFDMA có một số ưu điểm như khả năng linh hoạt tăng, thông lượng và tính ổn định được cải tiến. Bằng việc ấn định các kênh con cho các thuê bao cụ thể, việc truyền phát của các thuê bao có thể xảy ra đồng thời mà không cần sự can thiệp nào, do đó sẽ giảm thiểu tác động như ảnh hưởng đa truy cập –MAI (Multiplex Access interference). Hơn nữa, hiện tượng các kênh con cho phép tập trung công suất phát qua một số lượng các 7ong mang con ít hơn. Kết quả này làm tăng số đường truyền dẫn đến tăng phạm vi và khả năng phủ 7ong .Việc sửa đổi bổ sung chuẩn IEEE 802.16e-2005 được triển khai nhằm mở rộng chuẩn vô tuyến 802.16 đáp ứng các ứng dụng di động. Sự bổ sung này cho phép công nghệ OFDMA đáp ứng nhiều tính năng sử dụng một cách linh hoạt và các thách thức về việc các thuê bao di động di chuyển nhanh trong môi trường NLOS. Chuẩn 802.16e-2005 hỗ trợ 3 tuỳ chọn phân phối kênh con, tùy theo tình huống sử dụng như sau :• Các 7ong mang con có thể được tán xạ thông qua kênh tần số. Điều này liên quan đến việc sử dụng phân hoá kênh con (sub-channelization) hoặc FUSC.• Một số nhóm 7ong mang con tán xạ có thể được sử dụng để tạo thành một kênh con. Điều này liên quan 1 phần đến việc sử dụng phân hoá kênh con (sub-channelization) hoặc PUSC.• Các kênh con có thể được tạo ra bởi các nhóm 7ong mang con tiếp theo. Điều này liên quan đến sự điều biến và mã hoá tuỳ ứng hoặc AMC.Với PUSC hoặc FUSC, việc phân phối các 7ong mang con tới các kênh con được thực hiện theo mô hình giả ngẫu nhiên mà ở đó các 7ong mang con của một kênh con nhất định trong một cell nhất định khác với các 7ong mang con tại cùng một kênh con đó trong một cell khác (VD : 7ong mang con trong kênh con 1 của cell 1 sẽ hoàn toàn khác với 7ong mang con của kênh con 1 trong cell 2). Sự hoán đổi giả ngẫu nhiên này có ảnh hưởng tương đối đến nhiễu. Điều này làm giảm tác động đối nghịch của hiện tượng nhiễu giữa các cell. Nhìn chung, FUSC và PUSC là 2 tuỳ chọn tốt nhất cho các ứng dụng di động, trong khi AMC hoàn toàn phù hợp cho các ứng dụng cố định, mang xách hoặc di chuyển chậm.SVTH: Lê Tiến Dũng Trang 7Lớp: 03DT1 Đề Tài Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Duy Nhật Viễn1.4.1.3 Công nghệ SOFDMA:Việc mở rộng OFDMA (SOFDMA) hỗ trợ khả năng điều chỉnh OFDMA cho phù hợp với độ rộng kênh đang được sử dụng. Theo nguyên tắc khi ấn định số lượng dải phổ dành cho các nhà cung cấp dịch vụ khác, các thông số công nghệ OFDMA có thể được tối ưu hóa sao cho tỷ lệ với dải băng tần cấp cho một nhà cung cấp dịch vụ cụ thể.Với S-OFDMA, kích cỡ FFT khác với độ rộng kênh dựa trên các thông số theo chuẩn 802.16e-2005. Trong kênh tần số 5Ghz một FFT kích cỡ 512 sóng mang con được xác định còn một kênh 10Mhz, một FFT kích cỡ 1024 được xác định. Điều đó đảm bảo rằng cả 2 hệ thống 5Mhz và 10Mhz có cùng khoảng thời gian của kí tự và do đó có cùng khả năng chống méo đa đường kể cả khi 2 hệ thống khác nhau về kích cỡ.1.4.1.4 Các công nghệ anten sử dụng trong WIMAX:1.4.1.4.1 Hệ thống anten thông minh:Hệ thống công nghệ anten thông minh có liên quan đến loại anten được thiết kế để tăng cường độ tín hiệu nhận được trong mạng truy cập không dây. Mục đích để làm tăng CINR (Carrier-to-interference plus noise radio). Sử dụng công nghệ anten thông minh có thể vừa làm tăng cường độ tín hiệu nhận được và làm giảm mức độ nhiễu để tăng phần lớn công dụng của một mạng giao tiếp di động.Cường độ tín hiệu nhận được dao động khi các thuê bao di động trong vùng phủ 8ong và việc sử dụng nhiều anten hoặc anten thông minh để tăng chất lượng đường truyền đã được nghiên cứu ngay từ khi các hệ thống di động đầu tiên mới ra đời. Bước đầu tiên là sử dụng nhiều anten để cung cấp độ phân tập thu “receiver diversity ”. Hệ thống này hoặc lựa chọn một anten với cường độ tín hiệu mạnh nhất hoặc tối ưu phối hợp các tín hiệu nhận được từ tất cả các anten. Chuẩn WIMAX hỗ trợ nhiều loại công nghệ anten thông minh, bao gồm đa cổng vào ra ( MIMO ) và hệ thống anten thông minh cải tiến (hoặc thích nghi) (ASS) trên cả hai loại thiết bị đầu cuối khách 8ong và trạm gốc. Trong khi MIMO đề cập đến việc sử dụng nhiều anten và kết quả quá trình yêu cầu các tín hiệu bổ sung, ASS tùy thuộc hoặc vào công nghệ “ mã hóa không gian-thời gian ” (Space-time coding) hoặc tạo chum tia “ beam-forming ”.Với beam-forming, tín hiệu với năng lượng phát đi, sẽ định hình theo dạng vật lý và truyền phát trực tiếp đến một thuê bao cụ thể dẫn đến độ lợi cao hơn, thông lượng cao SVTH: Lê Tiến Dũng Trang 8Lớp: 03DT1 Đề Tài Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Duy Nhật Viễnhơn và khả năng chống nhiễu tốt hơn. Do công nghệ OFDMA chuyển một kênh dài tần rộng thành nhiều 9ong mang con phẳng và độ rộng kênh hẹp, ASS có thể được hỗ trợ với độ phức tạp ít hơn nhiều so với yêu cầu của các hệ thống băng rộng không dây khác.1.4.1.4.2 Công nghệ đa cổng vào ra :Công nghệ đa cổng vào ra (MIMO) miêu tả các hệ thống sử dụng nhiều hơn 1 radio và hệ thống anten tại một điểm cuối của các đường kết nối không dây. Trước đây, chi phí để kết hợp nhiều anten và các radio trong một đầu cuối khách 9ong là rất cao. Các cải tiến gần đây trong công nghệ tích hợp và triển khai quy mô nhỏ cho hệ thống vô tuyến làm tăng tính khả thi và chi phí hiệu quả. Phối hợp nhiều tín hiệu nhận được sẽ đạt được các lợi ích tức thời khi tăng cường độ tín hiệu nhận được, tuy nhiên công nghệ MIMO cũng cho phép truyền phát các luồng dữ liệu song song để đạt được thông lượng lớn hơn. Ví dụ, trong một MIMO 2x2 (tức là gồm 2 phần tử phát và thu) với hệ thống điểm-điểm 2 phân cực, các tần số cấp cho carrier có thể được sử dụng 2 lần, làm tăng tốc độ truyền dữ liệu gấp 2 lần.Trong hệ thống điểm-đa điểm sử dụng MIMO, mỗi anten trạm gốc phát đi luồng dữ liệu khác nhau và mỗi thiết bị đầu cuối khách 9ong nhận nhiều thành phần của tín hiệu phát khác nhau với mỗi anten thiết bị thuê bao khách 9ong được minh họa trong hình dưới đây. Bằng cách sử dụng thuật toán thích hợp, thiết bị đầu cuối khách 9ong có thể phân chia và giải mã các luồng dữ liệu nhận được trong cùng một lúc. Chuẩn WIMAX di động bao gồm công nghệ mã hóa MIMO cho tới 4 anten tại mỗi điểm cuối đường kết nối (4x4 MIMO).Hình 1.7: Công nghệ anten MIMO.SVTH: Lê Tiến Dũng Trang 9Lớp: 03DT1 Đề Tài Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Duy Nhật Viễn1.4.1.5 Mã hóa không gian-thời gian:Mã hóa không gian-thời gian (Space-time coding) là kĩ thuật thực hiện phân tập truyền phát (Transmission diversity). WIMAX sử dụng kĩ thuật phân tập truyền phát trên đường Downlink để phân tập từng phần nhằm tăng cường chất lượng tín hiệu truyền đến một thuê bao cụ thể nằm tại bất cứ điểm nào trong dải chùm tia anten phát ra. Mặc dầu cung cấp độ lợi tín hiệu thấp hơn beam-forming nhưng đối với người sử dụng di động thì sự phân tập truyền phát càng cần thiết hơn bởi vì nó không yêu cầu các kiến thức hiểu biết trước về đặc tính truyền dẫn của kênh tần số cụ thể của một thuê bao. Công nghệ STC, được biết đến như Alamouti code, được công bố vào năm 1998 và nó hợp nhất với chuẩn WIMAX.2.4.2.3 2 2߁߁ Tạo chum tia (Beam-forming):Việc truyền phát các tín hiệu đi từ nhiều anten ở các pha cân bằng cụ thể có thể được sử dụng để tạo 10ong tia hẹp hơn. Hiện tượng này gọi là beam-forming.Beam-forming mang đến các cải tiến đáng kể trong ngân sách đường kết nối theo cả 2 hướng uplink và downlink bằng cách tăng độ lợi của anten, ngoài ra để làm giảm sự suy giảm cường độ tín hiệu do tác động bởi nhiễu. Beam-forming yêu cầu thông tin về vị trí của thuê bao đặc biệt là đối với thuê bao đang di chuyển với tốc độ lớn. Tuy nhiên, theo số liệu thống kê mạng Cellular, đa số các thuê bao hoặc không di chuyển, hoặc di chuyển với tốc độ chậm, vì thế beam-forming mang đến các lợi ích quan trọng cho hầu hết các mô hình sử dụng.Hình 1.8: Beam-formingSVTH: Lê Tiến Dũng Trang 10Lớp: 03DT1 [...]... thống OFDM Ước lượng tham số kênh, bao gồm hàm truyền đạt của các kênh nhánh và thời gian để thực hiện giải điều chế bên thu Để ước lượng tham số kênh có thể sử dụng phương pháp 33aus tín hiệu dẫn đường Pilot hoặc không sử dụng tín hiệu dẫn đường Ước lượng kênh nhằm mục đích giảm sự sai khác của hàm truyền của kênh phát so với kênh thu do nhiều nguyên nhân trong quá trình truyền dẫn Ở đây ta thực hiện ước. .. Biểu tượng truyền x k xuất hiện trong biểu thức ước lượng, là biểu tượng huấn luyện hoặc biến lượng tử hóa thay đổi trong ước lượng trực tiếp 3.1.2.1 Ước lượng MMSE (Minimum mean square error estimation): Nếu kênh vector g là 36aussian và không tương quan với kênh nhiễu n, ước lượng MMSE của g trở thành: − ˆ g MMSE = Rgy R yy1 y (3.7) ˆ g MMSE : là đáp ứng xung của ước lượng MMSE SVTH: Lê Tiến Dũng Lớp:... CHƯƠNG 3 : Ước Lượng Kênh Trong OFDM 3.1 Giới thiệu chương: Chúng ta đã biết rằng OFDM có rất nhiều ưu điểm, tuy nhiên muốn sử dụng có hiệu quả các đặc tính của hệ thống này một cách tốt nhất thì việc thực hiện các yêu cầu sau đây là cần thiết: +Ước lượng tham số kênh +Đồng bộ 33aus mang +Giảm tỷ số công suất tương đối cực đại Như vậy ước lượng kênh là một trong những yêu cầu đầu tiên và cần thiết của hệ... trận với phần tử của x trên đường chéo của nó và 00  WN   F=   ( N −1) 0  WN   0 WN ( N −1)     ( N −1)( N −1)  WN  (3.5) là ma trận Fourier với nk WN = 1 N e − j 2π nk N (3.6) 3.1.2 Các kĩ thuật ước lượng kênh : Chúng ta sẽ tìm thấy vài cơ sở ước lượng trên mô hình của hệ thống, mọi kĩ thuật ước lượng kênh đều có cấu trúc mô tả như hình sau : Hình 3.4: Cấu trúc của ước lượng Biểu tượng... được khả năng của WIMAX có thể đáp ứng nhu cầu của mọi người như thế nào, ta có thể xem xét một số mô hình ứng dụng của WIMAX trong mạng nội bộ cũng như ở các dịch vụ công cộng 1.6 Kết luận chương Có thể nói WIMAX là chuẩn sẽ được mọi người mong đợi nhất vì tính ưu việt củatrong thiết kế cũng như trong ứng dụng Hệ thống của WIMAX được tích hợp rất nhiều công nghệ nhanh và hiệu quả WIMAX sử dụng... thống WIMAX Để tìm hiểu điều này, ta sẽ tìm hiểu cấu trúc của một hệ thống OFDM cơ bản, phương thức điều chế thu-phát tín hiệu và các ứng dụng thực tế củatrong hệ thống WIMAX (hệ thống OFDMA) 2.2 Công nghệ điều chế OFDM: 2.2.1 Cơ sở của OFDM: Cơ sở ghép kênh phân chia theo tần số trực giao (OFDM- Orthogonal Frequency Division Multiplex) nó chia nhỏ băng thông thành các tần số 18ong mang con Trong. .. hiện ước lượng kênh không dựa vào biểu tượng Pilot mà dựa vào đáp ứng xung của kênh Sử dụng điều chế DPSK trong hệ thống OFDM để bám đuổi kênh thời gian biến đổi 3.1.1 Mô tả hệ thống: Cho một hệ thống OFDM biểu diễn như hình sau: Hình 3.1: Hệ thống OFDM cơ sở IDFT: Chuyển đổi Fourier ngược MUX: Bộ ghép kênh D/A: Chuyển đổi digital sang analog A/D: Chuyển đổi analog sang digital DEMUX: Bộ tách kênh DFT:Chuyển... thể được tổ chức thành các kênh con (sub-channel) cấp phát cho người 22ong OFDMA là một nguyên lý đa truy nhập-ghép kênh cung cấp khả năng ghép kênh các luồng dữ liệu từ nhiều người 22ong trên các kênh con hướng xuống và đa truy nhập hướng lên nhờ các kênh con hướng lên 2.2.1.3 biểu tượng pilot: Các biểu tượng Pilot đóng vài trò quan trọng trong việc cân bằng và ước lượng kênh Trong quá trình truyền tín... báo cho nhau về tình trạng của kênh hay về tham số của bộ giải điều chế được sử dụng cho gói tin đã nhận được … thông tin này có thể lấy trong bản 22ong sysbol OFDM nhờ các 22ong mang Pilot 2.3 Kĩ thuật OFDMA trong WIMAX: SVTH: Lê Tiến Dũng Lớp: 03DT1 Trang 22 Đề Tài Tốt Nghiệp GVHD: Th.S Nguyễn Duy Nhật Viễn 2.3.1 Cấu trúc biểu tượng OFDMA và kênh con hoá: Cấu trúc biểu tượng OFDMA gồm 3 loại 23ong mang... sự phân tập tần số của kênh đa đường bằng cách mã hoá và chèn thông tin trên các 22ong mang con trước khi truyền đi Điều chế OFDM có thể thực hiện được với biến đổi ngược Forrier nhanh –IFFT, phép biến đổi này cho phép một số lượng lớn các 22ong mang con (lên tới 2048) với độ phức tạp thấp Trong một hệ thống OFDM, tài nguyên sẵn có trong miền thời gian chính là các sysbol OFDMtrong miền tần số chính . Hệ thống WIMAX1 .1 Giới thiệu chươngTrước khi đi vào tìm hiểu các vấn đề về ước lượng kênh trong hệ thống OFDM của WiMAX, ta sẽ tìm hiểu hệ thống WiMAX là. tại cùng một kênh con đó trong một cell khác (VD : 7ong mang con trong kênh con 1 của cell 1 sẽ hoàn toàn khác với 7ong mang con của kênh con 1 trong cell

Ngày đăng: 21/11/2012, 09:03

Hình ảnh liên quan

Hình 1.2: Công nghệ OFDM - Ước lượng kênh trong OFDM của WIMAX

Hình 1.2.

Công nghệ OFDM Xem tại trang 4 của tài liệu.
Hình 1. 3: Lược đồ các  - Ước lượng kênh trong OFDM của WIMAX

Hình 1..

3: Lược đồ các Xem tại trang 4 của tài liệu.
Hình 1. 4: Sự nguyên vẹn của kí tự được sử dụng làm chậm trễ hiện tượng đa đường dẫn với khoảng bảo vệ thời gian. - Ước lượng kênh trong OFDM của WIMAX

Hình 1..

4: Sự nguyên vẹn của kí tự được sử dụng làm chậm trễ hiện tượng đa đường dẫn với khoảng bảo vệ thời gian Xem tại trang 5 của tài liệu.
Hình 1. 5: Khoảng dãn cách giữa các 5ong mang con được lựa chọn để mỗi 5ong mang - Ước lượng kênh trong OFDM của WIMAX

Hình 1..

5: Khoảng dãn cách giữa các 5ong mang con được lựa chọn để mỗi 5ong mang Xem tại trang 5 của tài liệu.
Hình 1. 6: Công nghệ OFDM và OFDMA - Ước lượng kênh trong OFDM của WIMAX

Hình 1..

6: Công nghệ OFDM và OFDMA Xem tại trang 6 của tài liệu.
Hình 1.8: Beam-forming - Ước lượng kênh trong OFDM của WIMAX

Hình 1.8.

Beam-forming Xem tại trang 10 của tài liệu.
Hình 1.10: Các tham số QoS. - Ước lượng kênh trong OFDM của WIMAX

Hình 1.10.

Các tham số QoS Xem tại trang 14 của tài liệu.
Hình 1.11 :Mô tả hệ thống WIMAX Kiến trúc mềm dẻo : - Ước lượng kênh trong OFDM của WIMAX

Hình 1.11.

Mô tả hệ thống WIMAX Kiến trúc mềm dẻo : Xem tại trang 15 của tài liệu.
Hình 2.1: Tích của 2 vector trực giao bằng 0. - Ước lượng kênh trong OFDM của WIMAX

Hình 2.1.

Tích của 2 vector trực giao bằng 0 Xem tại trang 20 của tài liệu.
Hình 2.2: Giá trị trung bình của 20ong sin bằng 0. - Ước lượng kênh trong OFDM của WIMAX

Hình 2.2.

Giá trị trung bình của 20ong sin bằng 0 Xem tại trang 20 của tài liệu.
Hình 2.4: Tích phâ n2 sóng sin cùng tần số. - Ước lượng kênh trong OFDM của WIMAX

Hình 2.4.

Tích phâ n2 sóng sin cùng tần số Xem tại trang 21 của tài liệu.
Hình 2.5: Mô tả tiền tố vòng (Cyclic prefix). - Ước lượng kênh trong OFDM của WIMAX

Hình 2.5.

Mô tả tiền tố vòng (Cyclic prefix) Xem tại trang 22 của tài liệu.
Cấu trúc biểu tượng OFDMA gồm 3 loại 23ong mang con như hình 2.6: •23ong mang con dữ liệu (Dat) cho truyền dữ liệu. - Ước lượng kênh trong OFDM của WIMAX

u.

trúc biểu tượng OFDMA gồm 3 loại 23ong mang con như hình 2.6: •23ong mang con dữ liệu (Dat) cho truyền dữ liệu Xem tại trang 23 của tài liệu.
Hình 2.7: Tần số DL gồm nhiều kênh con. - Ước lượng kênh trong OFDM của WIMAX

Hình 2.7.

Tần số DL gồm nhiều kênh con Xem tại trang 24 của tài liệu.
Hình 2.9: Cấu trúc khung WIMAX OFDMA. - Ước lượng kênh trong OFDM của WIMAX

Hình 2.9.

Cấu trúc khung WIMAX OFDMA Xem tại trang 26 của tài liệu.
Hình 2.10: Pdf Ricean với K=0(rayleigh), và K=2,4,8,16,32 - Ước lượng kênh trong OFDM của WIMAX

Hình 2.10.

Pdf Ricean với K=0(rayleigh), và K=2,4,8,16,32 Xem tại trang 31 của tài liệu.
Hình 2.11: Khả năng P( A2 < γ) khi năng lượng chắc chắn thấp hơn giá trị γ cho kênh Rice với K=0 ( Rayleigh ) và K= 1,2,4,8,16,32 - Ước lượng kênh trong OFDM của WIMAX

Hình 2.11.

Khả năng P( A2 < γ) khi năng lượng chắc chắn thấp hơn giá trị γ cho kênh Rice với K=0 ( Rayleigh ) và K= 1,2,4,8,16,32 Xem tại trang 32 của tài liệu.
Cho một hệ thống OFDM biểu diễn như hình sau: - Ước lượng kênh trong OFDM của WIMAX

ho.

một hệ thống OFDM biểu diễn như hình sau: Xem tại trang 33 của tài liệu.
Hình 3.2: khoảng hở giữa những điểm cho những kênh liên tục )5.3()5.0() - Ước lượng kênh trong OFDM của WIMAX

Hình 3.2.

khoảng hở giữa những điểm cho những kênh liên tục )5.3()5.0() Xem tại trang 34 của tài liệu.
Hình 3.2 minh họa những trường hợp năng lượng chảy qua cho những trường hợp đặc biệt. Chú ý rằng hầu hết mọi năng lượng là được giữ trong những vùng lân cận của vị trí  xung đầu tiên. - Ước lượng kênh trong OFDM của WIMAX

Hình 3.2.

minh họa những trường hợp năng lượng chảy qua cho những trường hợp đặc biệt. Chú ý rằng hầu hết mọi năng lượng là được giữ trong những vùng lân cận của vị trí xung đầu tiên Xem tại trang 35 của tài liệu.
Chúng ta sẽ tìm thấy vài cơ sở ước lượng trên mô hình của hệ thống, mọi kĩ thuật ước lượng kênh đều có cấu trúc mô tả như hình sau : - Ước lượng kênh trong OFDM của WIMAX

h.

úng ta sẽ tìm thấy vài cơ sở ước lượng trên mô hình của hệ thống, mọi kĩ thuật ước lượng kênh đều có cấu trúc mô tả như hình sau : Xem tại trang 36 của tài liệu.
Chú ý rằng hˆ LS cũng tương ứng với cấu trúc ước lượng trong hình 3.4. - Ước lượng kênh trong OFDM của WIMAX

h.

ú ý rằng hˆ LS cũng tương ứng với cấu trúc ước lượng trong hình 3.4 Xem tại trang 38 của tài liệu.
Những biến đổi này được minh hoạ ở hình 3.5. - Ước lượng kênh trong OFDM của WIMAX

h.

ững biến đổi này được minh hoạ ở hình 3.5 Xem tại trang 39 của tài liệu.
Nhìn vào kết quả ở hình 4.1( đường màu đen-là SER của MMSE, đường màu xanh-là SER của LS ), ta thấy tỷ lệ lỗi biểu tượng của MMSE nhỏ hơn so với LS ở từng SNR (6  mức SNR) - Ước lượng kênh trong OFDM của WIMAX

h.

ìn vào kết quả ở hình 4.1( đường màu đen-là SER của MMSE, đường màu xanh-là SER của LS ), ta thấy tỷ lệ lỗi biểu tượng của MMSE nhỏ hơn so với LS ở từng SNR (6 mức SNR) Xem tại trang 41 của tài liệu.
Hình 4.2: So sánh MMSE và LS. 4.3.1 Ưu điểm của MMSE: - Ước lượng kênh trong OFDM của WIMAX

Hình 4.2.

So sánh MMSE và LS. 4.3.1 Ưu điểm của MMSE: Xem tại trang 42 của tài liệu.
Hình 4.3: Mô phỏng giảm kích thước FFT - Ước lượng kênh trong OFDM của WIMAX

Hình 4.3.

Mô phỏng giảm kích thước FFT Xem tại trang 43 của tài liệu.

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan