Trường Đại học Khoa học Tự Nhiên
Khoa Điện tử - Viễn thông
Seminar:
CBHD: TS. Lê Quốc Cường
HVTH: Trần Thị Điểm
Tp. HCM, 1 - 2008
MIMO WIRELESS CHANNEL
Những hệ thống nhiều antenna
(Multiantenna systems)
Frequency Diversity: Tín hiệu truyền trong một vài băng tần (coherence BW).
Time Diversity: Tín hiệu được truyền trong những khe thời gian khác nhau.
Polarization Diversity: Hai antennas phân cực khác nhau tại đầu truyền hoặc nhận.
Space Diversity: Nhiều antannas với tín hiệu nhận.
Phân tập độ lợi (Diversity gain)
Phân tập đầu thu(Receive Diversity)
Phân tập lựa chọn (Selection Diversity): Chọn tín hiệu với công suất nhận lớn nhất.
Phân tập chuyển mạch (Switched Diversity): Chọn antanna thay thế nếu tín hiệu xuống dưới mức ngưỡng.
Dung lượng tăng theo logarith với số antenna nhận
SIMO channel
Phân tập đầu phát (Transmit Diversity)
MISO channel
Cải tiến được chất lượng tín hiệu tại đầu phát:
Không có feedback từ Tx to Rx.
Không cần mở rộng băng thông.
Cải tiến tốc độ, dụng lượng.
Dung lượng kênh tăng tỉ lệ logarith với số antennas tại đầu phát.
a. Hệ thống 1 vào 1 ra b. Hệ thống 2 vào 2 ra
Minh họa sự ảnh hưởng của hiệu ứng fading qua những mô hình khác nhau
Mô hình của một hệ thống MIMO
Ma trận truyền là một ma trận MT x 1 cột, mỗi si là thành phần kênh thứ i, được truyền từ antenna thứ i
Es là công suất truyền xuyên qua số antennas MT
Ma trận kênh H là MR x MT là ma trận phức
hi,j của ma trận là hệ số fading từ thành phần antenna
truyền thứ jth đối với thành phần antenna thứ ith
H =
SNR có thể được viết như sau:


Ma trận hiệp biến cho tín hiệu truyền
Ma trận hiệp biến của tín hiệu thu
Dung lượng hệ thống kênh MIMO (MIMO system capacity)
Dung lượng kênh MIMO được định nghĩa :
Dung lượng của kênh MIMO trực giao
bằng M lần dung lượng kênh vô hướng
Kênh truyền chưa biết (Channel unknown to the transmitter)
Kênh truyền đã được biết (Channel known to the transmitter)
Nguyên lý đổ đầy nước (water – pouring principle)
Nguyên lý rót nước có thể phát biểu như sau:
Dung lượng kênh MIMO lớn nhất theo nguyên tắc nhiều công suất thì được sử dụng cho những kênh tốt và ít hoặc không có tại những kênh xấu.
Mô hình thuật toán water-pouring
Lý thuyết về kênh (Deterministic channels)
Dung lượng kênh SIMO
Dung lượng kênh MISO
Dung lượng Ergodic (Ergodic capacity)
Dung lương ergodic cho những cấu hình antennas khác nhau
với MT = MR = M
Dung lượng kênh ergodic với M=4 và kênh phát và chưa biết
Dung lượng kênh tiêu tán (Outage capacity)
10% dung lượng outage của những cấu hình antennas khác nhau
10% dung lượng kênh 4 kênh truyền chưa biết
Ảnh hưởng của tương tác fading
trong dung lượng kênh MIMO
a. Đôi antenan tách biệt b. Mảng antenna tách biệt
Ảnh hưởng của LOS trong dung lượng kênh MIMO
Vấn đề colocation trong một mạng WLAN cố định
Dung lượng ergodic khi tăng thừa số K cho một kênh MIMO
Ảnh hưởng của XPD trong dung lượng kênh MIMO
Hiệu ứng lỗ khóa hay sự suy đồi kênh
(Keyhole effect: Degenerate Channels)
Hiệu ứng keyhole
Diễn tiến của một kênh degenerate của hệ thống 2 x 2
Dung lượng của kênh MIMO chọn lọc tần số
Diễn biến của sự lựa chọn tần số cho dung lượng outage 10%
Xin chân thành cảm ơn sự quan tâm theo dõi của thầy và các bạn.
LỜI CẢM ƠN