Bậ QUẩC PHNG
HC VIN Kò THUT QUN Sĩ

NGUYN HU MINH

NGHIN CU PHT TRIN Kò THUT
M HA MNG LẻP VT Lị TRONG H THẩNG
CHUYN TIP Vặ TUYN HAI CHIU

Chuyản ngh nh: Kò THUT
MÂ số: 9 52 02 03

IN T

TM TT LUN N TIN S Kò THUT

H Nởi - Nôm 2019


CặNG TRNH ìẹC HON THNH TI

DANH MệC CặNG TRNH

CặNG Bẩ

HC VIN Kò THUT QUN Sĩ - Bậ QUẩC PHNG.

1. N. H. Minh, P. V. Bin v T. X. Nam, NƠng cao phâm chĐt cho hằ thống
chuyn tiáp hai chiãu sỷ dửng Ănh xÔ m hõa mÔng phi tuyán, TÔp chẵ
Nghiản cựu KH & CN QuƠn sỹ, số 56, trang 76-85, thĂng 8 nôm 2018.
Ngữới hữợng dăn khoa hồc: 1. TS. PhÔm Vôn Bin

tization Based Physical-Layer Network Coding for MIMO Two-Way Relay
Networks, In Proc. IEEE Int. Advanced Technol. Commun. (ATC), 2016,
pp. 197-203.
6. T. T. Nghiằp, P. V. Bin v N. H. Minh, iãu chá khổng gian phƠn tĂn cho cĂc

mÔng vổ tuyán hủp tĂc sỷ dửng cĂc nút chuyn tiáp a ông ten, TÔp chẵ
Khoa hồc v K thuêt, HVKTQS, số 185, trang 80-92, 8/2017.
7. T. N. Tran, V. B. Pham, and H. M. Nguyen, Improving performance of the
asynchronous cooperative relay networks with maximum ratio combining and
Cõ th tẳm hiu luên Ăn tÔi:

transmit antenna selection technique, VNU Journal of Science: Computer

- Thữ viằn Quốc gia Viằt Nam
- Thữ viằn Hồc viằn K thuêt QuƠn sỹ.

Science and Communication Engineering, vol. 33, no. 1, pp. 28-35, 1/2017.


KT LUN V HìẻNG NGHIN CU TìèNG LAI
A. Kát luên
Nởi dung luên Ăn trữợc hát  giợi thiằu khĂi quĂt nhỳng kián thực cỡ bÊn vã
mÔng chuyn tiáp vổ tuyán hai chiãu v cĂc k thuêt nhơm nƠng cao hiằu quÊ
truyãn dăn. CĂc k thuêt nghiản cựu bao gỗm: k thuêt m hõa mÔng, k thuêt
truyãn dăn MIMO v k thuêt iãu chá khổng gian cho chuyn tiáp hai chiãu. Ngo
i ra, cĂc cổng trẳnh liản quan trỹc tiáp án nởi dung luên Ăn cụng ữủc nghiản
cựu. Trản cỡ s õ, luên Ăn  ã xuĐt k thuêt m hõa mÔng sỷ dửng Ănh xÔ phi
tuyán v Ănh xÔ tuyán tẵnh dỹa trản phữỡng phĂp ữợc lữủng ở phực tÔp thĐp Ôt
ữủc phâm chĐt cao. Ngo i ra, luên Ăn cỏn ã xuĐt kát hủp giỳa k thuêt m hõa
mÔng vợi cĂc k thuêt khĂc nhữ STBC, SM nhơm Ôt hiằu quÊ truyãn dăn cao

õng mởt vai trỏ quan trồng, giúp nƠng cao hiằu quÊ truyãn dăn. Trong số cĂc
nghiản cựu õ, k thuêt cốt lói l m hõa mÔng lợp vêt lỵ (PNC: Physical-layer
Network Coding). Nguyản nhƠn l do k thuêt n y cho php giÊm thới gian
truyãn dăn, giúp l m tông thổng lữủng mÔng lản gĐp ổi so vợi chuyn tiáp
truyãn thống khổng sỷ dửng m hõa mÔng.
nƠng cao hỡn nỳa hiằu quÊ truyãn dăn, PNC cõ th kát hủp thảm cĂc k
thuêt khĂc nhữ ghp kảnh phƠn chia theo khổng gian (SDM: Spatial Division
Multiplexing), tÔo dÔng búp sõng (BM: Beamforming) hay cỏn gồi l hằ thống
tiãn m hõa (Pre-coding) hoc kát hủp phĂt m khổng gian thới gian (STC:
Space Time Code). Trong số õ, do k thuêt SDM sỷ dửng nhiãu ông-ten phĂt
nản cƯn yảu cƯu ỗng bở giỳa cĂc ông-ten phĂt, dăn án hằ thống s phực tÔp.
Ngo i ra, nhiạu ỗng kảnh tĂc ởng tÔi Ưu v o ông-ten thu l m giÊm chĐt lữủng hằ
thống cụng nhữ l m tông ở phực tÔp xỷ lỵ tÔi nút chuyn tiáp. K thuêt tiãn mÂ
hõa giúp ỡn giÊn cho xỷ lỵ tÔi nút chuyn tiáp những trÊ giĂ l mĂy phĂt yảu cƯu
biát trữợc thổng tin trÔng thĂi kảnh truyãn. Ngo i ra, quĂ trẳnh xỷ lỵ tÔi mĂy
phĂt cừa cĂc nút Ưu cuối tr nản phực tÔp khi cõ thảm cĂc bở tiãn xỷ lỵ. Vợi cĂc
nhữủc im õ, k thuêt SDM v tiãn m hõa ẵt ữủc quan tƠm nghiản cựu trong
mÔng chuyn tiáp hai chiãu. Trong số cĂc k thuêt phĂt m STC sỷ dửng cho
chuyn tiáp hai chiãu, m khối khổng gian thới gian (STBC: Space Time Block
Code), tiảu biu l m Alamouti nhên ữủc nhiãu quan tƠm nghiản cựu. Nguyản
nhƠn l do k thuêt n y Ôt ữủc bêc phƠn têp to n phƯn, trong khi mĂy phĂt khổng
cƯn biát CSI. Ngo i ra viằc xỷ lỵ tẵn hiằu tÔi cĂc mĂy phĂt/thu cụng ỡn giÊn. Vẳ
vêy, nghiản cựu k thuêt STBC cho truyãn dăn chuyn tiáp hai chiãu s gõp
phƯn mang lÔi hiằu quÊ truyãn dăn cao. Mởt k thuêt mợi tiản tián ữủc nghiản
cựu nhiãu gƯn Ơy l iãu chá khổng gian (SM: Spatial Modulation) cho php nhên
ữủc tông ẵch ghp kảnh. K thuêt SM cỏn cõ nhiãu ữu im nời bêt hỡn so vợi
SDM nhữ: ch cƯn
1



sỷ dửng phờ trong iãu kiằn phờ tƯn số cĐp phĂt hÔn chá. Chẵnh vẳ vêy,
nghiản cựu sinh  lỹa chồn v thỹc hiằn ã t i Nghiản cựu phĂt trin k thuêt mÂ
hõa mÔng lợp vêt lỵ trong hằ thống chuyn tiáp vổ tuyán hai chiãu . Thỹc hiằn
th nh cổng ã t i n y s gõp phƯn nƠng cao chĐt lữủng truyãn dăn cho mÔng
chuyn tiáp vổ tuyán hai chiãu nõi riảng v cho mÔng thổng tin vổ tuyán thá hằ
mợi nõi chung.
2. õng gõp cừa Luên Ăn
Mởt số õng gõp chẵnh cừa Luên Ăn cõ th ữủc tõm t-t nhữ sau:

100
101

104

104

102

102

103

103
xut SMQSIC 2x2x2 4QAM

105

xut SMQSIC 4x4x4 16QAM

SIMOML 1x2x1 8PSK


20

25

SNR [dB]

Hẳnh 4.3: Phâm chĐt BER Ưu cuối án Ưu cuối tÔi hiằu quÊ sỷ dửng phờ 3
bẵt/s/Hz, vợi N = 2; M = 4 v 6 bẵt/s/Hz, vợi N = 4; M = 16.
km mởt ẵt khoÊng 0; 7 dB tÔi hiằu quÊ phờ thĐp. Khi so sĂnh tÔi hiằu quÊ
phờ cao, cÊ hai phữỡng phĂp n y tữỡng ữỡng.
Kát quÊ so sĂnh hiằu quÊ xỷ lỵ trong BÊng 4.1 cho thĐy, ã xuĐt SM-QSIC
cõ ở phực tÔp phử thuởc ẵt v o bêc iãu chá M, chừ yáu phử thuởc v o số lữủng
ông-ten N ữủc trang b v hiằu quÊ hỡn so vợi cĂc phữỡng phĂp khĂc.

BÊng 4.1: So sĂnh hiằu quÊ ở phực tÔp [flop/symbol] theo M v N
CĐu hẳnh
ã xuĐt SM-QSIC
SM-ML
EGA
EQRP

4.4

N=2

N=4

M=4


363.5
808.96
896.0
972.8

378.9
129.433.6
557.312
561.152

Kát luên chữỡng

3. Bố cửc Luên Ăn
Luên Ăn gỗm 144 trang, ngo i cĂc phƯn: M Ưu; kát luên v hữợng phĂt trin cừa
luên Ăn; Danh mửc cĂc cổng trẳnh cổng bố; v T i liằu tham khÊo, luên Ăn
chia th nh 4 chữỡng nhữ trẳnh b y tiáp theo.

Trong chữỡng n y, Luên Ăn  ã xuĐt phữỡng phĂp ữợc lữủng cõ ở phực tÔp
thĐp cho mổ hẳnh chuyn tiáp hai chiãu cõ sỷ dửng k thuêt SM kát hủp PNC
Ănh xÔ tuyán tẵnh. ở phực tÔp thĐp cừa phữỡng phĂp nhên ữủc nhớ Ăp dửng
lữủng tỷ hõa kảnh kát hủp loÔi nhiạu SIC lp. Trong õ, ở phực tÔp ữợc lữủng
mởt chỏm sao vuổng ữủc giÊm nhọ Ăng k so vợi phữỡng phĂp truyãn thống.
Ngo i ra, giÊi phĂp ữợc lữủng lƯn lữủt ch số ông-ten kẵch hoÔt v kỵ hiằu iãu
chá M-QAM giúp giÊm thiu Ăng k ở phực tÔp ữợc lữủng.

2

23




(^u;v^)

2

(^u;v^)

2

(1)
(2) + r
B
(^u;v^)
(^u;v^)
Kát quÊ ữợc lữủng (^u; v^), (^x ; x^ ) s ữủc m th nh u
@

4.3

phĂt quÊng bĂ thổng tin n y

CHUYN TIP Vặ TUYN HAI CHIU
(4.17)

:
A

(R)

r


;

Nởi dung Chữỡng n y nghiản cựu cĂc vĐn ã tờng quan vã mÔng chuyn tiáp
vổ tuyán hai chiãu v cĂc k thuêt cỡ bÊn nhơm nƠng cao hiằu quÊ truyãn dăn.
Trản cỡ s nghiản cựu ữu im v nhữủc im cừa cĂc k thuêt truyãn dăn cụng
nhữ cĂc cổng trẳnh liản quan án nhỳng k thuêt n y, tứ õ nghiản cựu sinh xĂc
nh cĂc nởi dung nghiản cựu cừa luên Ăn nhữ sau:
Nghiản cựu k thuêt m hõa mÔng lợp vêt lỵ sỷ dửng Ănh xÔ phi tuyán.

xut SMQSIC 8x8x8 4QAM
SIMOML 1x8x1 32QAM

1

10

1

SMML 8x8x8 4QAM [21]

Nghiản cựu kát hủp k thuêt m hõa mÔng lợp vêt lỵ Ănh xÔ phi tuyán vợi
k thuêt MIMO-STBC.

10
102

BE
R



SNR [dB]

10

5

0

5

10

15

20

Nghiản cựu kát hủp k thuêt m hõa mÔng lợp vêt lỵ Ănh xÔ tuyán tẵnh
vợi k thuêt iãu chá khổng gian.

SNR [dB]

Hẳnh 4.2: Phâm chĐt BER trong trữớng hủp hiằu quÊ sỷ dửng phờ 4
bẵt/s/Hz, vợi N = 4; M = 4 v 5 bẵt/s/Hz, vợi N = 8; M = 4.
Hẳnh 4.2 so sĂnh phâm chĐt BER tÔi hiằu quÊ phờ lƯn lữủt l 4 bẵt/s/Hz, 5
bẵt/s/Hz. Kát quÊ cho thĐy, phâm chĐt BER cừa phữỡng phĂp ữợc lữủng ã xuĐt
xĐp x phữỡng phĂp SM-ML. So vợi phữỡng phĂp SIMO-ML cũng tốc ở truyãn dăn v
cũng số ông-ten thu tÔi nút chuyn tiáp, phữỡng phĂp ã xuĐt nhên ữủc tông ẵch
3



t x(sum)

4.2.2

= (x + Lx(2)), phữỡng trẳnh (4.8) viát lÔi th nh

(4.9)

w(2) = r2;2x(2) + n(2):
ìợc lữủng dỹa trản loÔi bọ nhiạu SIC lp

SIC lƯn thự 1: ìợc lữủng ch số ông-ten kẵch hoÔt

Xt mổ hẳnh chuyn tiáp hai chiãu ữủc minh hồa nhữ trong Hẳnh 2.1.
x2
h2

(2)

(2)

Bữợc 1: ìợc lữủng sỡ bở th nh phƯn x cõ trong biu thực w :
- Náu M = 4, ữợc lữủng mãm
ữủc thỹc hiằn nhữ sau:
r

w(2) :

x(2) = E x(2)jw(2) = tanh

trẳnh b y cho pha MA. Tẵn hiằu nhên ữủc tÔi nút chuyn tiáp trong pha MA l :

1

p dửng ML

x~1;x~22

)
(^x ; x^

(2.1)

2

ữợc lữủng cp tẵn hiằu tứ hai nút nguỗn nhữ sau:
1 2 =
2 ;
1

x~

a rg m in

y

h

(2.2)



x~

:

+ r(2;2)w(2)

(4.13)

2 + (r(2;2))2

jj

(2.3)

Bữợc 4: Tẵnh sai số ữợc lữủng v quyát nh ch số ông-ten kẵch hoÔt:
(2)
R
x~
(~x( u;v))
;
= w(u;v)
(4.14)
(u;v)
(u;v)
(sum)

(sum)

2

p

. t:

l

xR = x^1 x^2 = x^1;rx^2;r + jx^1;ix^2;i;

(

r(2;2)

Bữợc 2: ìợc lữủng tẵn hiằu x

l (w(1a)

1 h 2x~2

(2;2)

khi

(2)

x~(2) = Q
Tứ m tÔo ra tÔi nút chuyn tiáp

(4.10)

2

M HA MNG LẻP VT Lị NH X PHI TUYN

(1;2)

21

f

(~x(

(2)
u;v))

g:


Tẵn hiằu y

(R)

(R)

= [y1

= huRx
(1)

ìợc lữủng ML
(1)
(^u; v;^ x^

(2)
(1)
(2)
y (R)
+ n;

(1)

y

huRx

Ưu cuối Ts nhữ sau:

(1)

(2)

(2)

2
;

hvRx

(4.2)

ã xuĐt phữỡng phĂp ữợc lữủng v Ănh xÔ m hõa mÔng

Bián ời phữỡng trẳnh tẵn hiằu thu (2.1) vã dÔng:

L;

(2.6)

g

(2)

3

MÂ hõa mÔng thổng qua php toĂn XOR ữủc thỹc hiằn nhữ sau:
(R)
(R)
(2)
(4.3)
^(1)
^(2) ;
^(1) ^ ;
b
b
= bid
bid
= bsb bsb
id
sb
(s)
1
(s)
1
(s)


ữợc lữủng v

khÊ nông xâyphaAmplitude

m hõa dỹa v o ML truyãn thống (ML-PNC) cõ

ra lội. Vẳ vêy,

thay vẳ sỷ dửng phữỡng phĂp ML truyãn thống,

3

1

4

5

6

0
sau õ ĂnhVuụng Quadra tu rexÔ

d

m  hõ a

tÔo th nh



2
-3

(4.4)

In-phase

x^ = arg min y

ng Ampha li tudex2A

-2-1

01

2

3

x

1

4

h

;



2

x + n;

(4.7)

(u;v)

0(N 2) 2

7

6

Lữủng tỷ hõa kảnh

(u;v)

w(2)

(u;v)

(u;v)
(2;2)

=r

x(1) + r


-2
-3

11

-4

-3

Hẳnh 2.2: Chỏm sao A vợi L 2 f 1;

x(2)
:

(u;v)

ữủc:

-2

12

-10
12
In-phase Am litude

(4.8)

34



Vuụng

=r

3

1

Khai trin biu thực w(u;v) trong phữỡng trẳnh (4.7) nhên
+ n (1) ;
(1;1)
(1;2)

w(1)

2
a

1

4

Trữớng hủp L 2 f 1; jg: Kát quÊ

4.2.1

1

2

= H(u;v)x + n;

H

trản Hẳnh 2.2 náu L 2 f 1; jg, hoc náu L 2 f 1 jg.

Vuụngpha

4.2 MÂ hõa mÔng dỹa v o ữợc lữủng ở phực tÔp thĐp
ma trên nhữ sau:
Viát lÔi phữỡng trẳnh (4.1) dữợi dÔng vc tỡ v
(R)
y
(4.5)

5


BÊng 2.1: nh xÔ th nh tứ m xR tÔi nút chuyn tiáp khi L 2 f 1;
im trản chỏm sao

GiĂ tr ữợc lữủng x^

{1, 3, 5, 7}
{2, 6}
{4, 8}
{9}

f 2 + 2j; 2 + 2j; 2 2j; 2 2jg
f2j; 2jg

f 1 + j; 3 jg

{5, 11}

f1 + j; 1 3jg

jg

Mổ hẳnh hằ thống kát hủp SM vợi PNC ữủc minh hồa nhữ trong Hẳnh 4.1.

nh xÔ tứ m xR
p
p
8= 165 + j 5 =11
p
p
16=
165 j3=
55
p
p =11
8=

165 + j

j3

p

Tờng quan vã k thuêt SM kát hủp PNC Ănh xÔ tuyán tẵnh dỹa


CĂc tham số mổ phọng ữủc tẵnh toĂn tÔi nút chuyn tiáp trong pha MA,
trong õ tẵn hiằu sỷ dửng iãu chá 4-QAM v kảnh truyãn l kảnh pha- inh
Rayleigh phng. Thổng lữủng ữủc tẵnh theo cổng thực

= (1 FER)Rlog2M;

(2.8)

trong õ, R l tốc ở truyãn kỵ hiằu, R = 2 ối vợi chuyn tiáp hai chiãu 2 pha, R = 1
ối vợi chuyn tiáp hai chiãu 3 pha. Kỵ hiằu M l bêc iãu chá, FER l t lằ lội khung,
vợi số kỵ hiằu trong mội mởt khung l 20 kỵ hiằu.
Kát quÊ mổ phọng trong Hẳnh 2.3 cho thĐy, phữỡng phĂp ã xuĐt cõ phâm
chĐt SER tốt hỡn so vợi cĂc phữỡng phĂp khĂc cũng sỷ dửng 2 pha truyãn dăn.
3

Cử th, tÔi SER=10 , phữỡng phĂp ã xuĐt nhên ữủc tông ẵch SNR khoÊng 2;
5 dB so vợi CQ-PNC v 2 dB so vợi ML-PNC. Mt khĂc, náu so vợi hằ thống
chuyn tiáp hai chiãu ML-NC sỷ dửng 3 pha truyãn dăn, hằ thống ã xuĐt cõ
phâm chĐt SER tữỡng ữỡng khi SNR cao.
Kát quÊ so sĂnh thổng lữủng cừa hằ thống ã xuĐt so vợi cĂc hằ thống khĂc

6

2R

1

2


gian
nhơm kẵch hoÔt mởt trong số N ông-ten phĂt. C = log 2M bẵt cỏn lÔi bsb =
( s)
( s)
fb 1 ; ; b M g dũng iãu chá chỏm sao tẵn hiằu M-QAM v phĂt i trản
kẵch hoÔt. Tốc ở truyãn tin lúc n y s l
bẵt. Kỵ
ôn ten  ữủc(s)
M ( ) l log2(M N)
), trong õ u 2 f1; ; Ng v
1 ( s)
hiằu u = M1(bid
h m Ănh xÔ chuội bẵt
(s)
th nh ch số ông-ten kẵch hoÔt. Kỵ hiằu x = M2(bsb ) vợi M2( ) l h m Ănh xÔ
(s)
chuội bẵt th nh kỵ hiằu x thuởc chỏm sao M-QAM.

19


VBLASTPNC [65]
Sorted VBLASTPNC [65]

102
K=1

103

104


10

5

10

15

20

25

24.5

BÊng 3.1: So sĂnh hiằu quÊ xỷ lỵ theo ỡn v [flop/symbol]
M=4

M = 16

K=3
M = 64

M=4

M = 16

M = 64

70


82

98

131

145

161

113

127

143

222

236

252

CQ-PNC

3.4

K=2

QSIC-PNC

0

5

10

15

20

25

30

0

0
SNR [dB]

SNR [dB]

Hẳnh 2.3: So sĂnh phâm chĐt SER v thổng lữủng tÔi nút chuyn tiáp.

Kát quÊ so sĂnh ở phực tÔp xỷ lỵ trong BÊng 3.1 cho thĐy, sỡ ỗ ã xuĐt hiằu
quÊ tốt hỡn nhiãu so vợi ML-PNC những km hỡn mởt ẵt so vợi VBLAST-PNC v
Sorted VBLAST-PNC.

VBLAST-PNC

25

VBLAS TPNC [65]

0

SNR [dB]

101

1.5

0.5
0

MLPNC 2 pha
MLNC 3 pha
CQPNC [67]

3.5

MLNC 3 pha

3

Thụng

K=2

105

xut EMLPNC 2 pha

10

89

153

Kát luên chữỡng

Chữỡng n y ã xuĐt cĐu hẳnh m hõa mÔng lợp vêt lỵ sỷ dửng Ănh xÔ tuyán
tẵnh dỹa trản ữợc lữủng ở phực tÔp thĐp cho kảnh chuyn tiáp hai chiãu. ở
phực tÔp thĐp cừa ữợc lữủng ã xuĐt nhên ữủc nhớ kát hủp giỳa lữủng tỷ hõa
kảnh vợi k thuêt SIC lp cÊi tián. Kát quÊ mổ phọng cho thĐy, phâm chĐt
SER cừa cĐu hẳnh ã xuĐt xĐp x so vợi ML-PNC v hiằu quÊ hỡn so vợi phữỡng
phĂp ã xuĐt trữợc õ. Hỡn nỳa ã xuĐt cõ ở phực tÔp xỷ lỵ tẵnh toĂn tÔi nút
chuyn tiáp thĐp hỡn nhiãu so vợi phữỡng phĂp ML-PNC.
18

cho thĐy, hằ thống sỷ dửng phữỡng phĂp m hõa mÔng ã xuĐt EML-PNC cõ
thổng lữủng cao hỡn so vợi hằ thống sỷ dửng ML truyãn thống v CQ-PNC. Cử
th, so vợi hằ thống sỷ dửng 2 pha truyãn dăn, tÔi SNR=15 dB, hằ thống ã xuĐt
hiằu quÊ hỡn CQ-PNC khoÊng 0; 45 bẵt/khe thới gian v hiằu quÊ hỡn khoÊng
0; 32 bẵt/khe thới gian khi so vợi ML-PNC. Náu so vợi hằ thống ML-NC sỷ
dửng 3 pha truyãn dăn, EML-PNC cõ thổng lữủng tông gĐp 2 lƯn khi SNR 30
dB.

2.2

Kát hủp m hõa mÔng lợp vêt lỵ Ănh xÔ phi tuyán vợi chuyn tiáp
hai chiãu MIMO
2.2.1 Mổ hẳnh chuyn tiáp hai chiãu MIMO-STBC kát hủp PNC

1

x (2)

1

T1

x

x(2)*

2

R

1

T2

Hẳnh 2.4: Mổ hẳnh chuyn tiáp hai chiãu kát hủp PNC v STBC.
7


Tẵn hiằu nhên ữủc tÔi nút chuyn tiáp

Bữợc 2: LoÔi bọ th nh phƯn nhiạu lx2 cõ trong phữỡng trẳnh (3.13):
_
u



0

4

r33

44

NhƠn Q v o hai vá phữỡng trẳnh (2.9) chúng ta

l ma trên

Bữợc 4: Kát hủp v ữợc lữủng sỡ bở th nh phƯn x2.
x2l = Q
_
l (w1a
(x1 + Lx2)) + r
jlj 2

Bữợc 5: Quyát

H

Kỵ hiằu w , [w1; w2; w3; w4] = Q y v
u , [u1; u2; u3; u4]
Chuyn ời phữỡng trẳnh (2.11) vã dÔng nhữ sau:

T



+

j

2;2

2
)+r w :

(3.20)

2;2

j

2

Phữỡng phĂp kát hủp cĂc tẵn hiằu tÔo th nh tứ m x R trong trữớng hủp nút
chuyn tiáp a ông-ten cụng tữỡng tỹ nhữ trữớng hủp ỡn ông ten ữủc biu diạn
trong phữỡng trẳnh (3.8).

3.3 Kát quÊ mổ phọng v phƠn tẵch phâm chĐt
3.3.1 So sĂnh phâm chĐt SER v thổng lữủng

ữủc:

w1 = r11x1(1) + r13x1(2) + r14x2(2) + u1;
w2 = r11x2(1) + r14x1(2) r13x2(2) + u2;


w = Rx + u:

a. CĐu hẳnh STBC-CQ-PNC
Khai trin phữỡng trẳnh (2.12) nhên

(3.18)

w2

w1a (L + l)x2l:

Bữợc 6: Quyát nh cho tẵn hiằu x2.

= Q H z.

! :

2;2

+ jr 2 ;2 j2

_

ữủc:

(2.11)

(3.17)

nh cho tẵn hiằu x1.


H = QR;
trong õ, Q l ma trên ỡn nhĐt thọa mÂn iãu kiằn QQ = I4 v R 2 C
tam giĂc trản cõ dÔng nhữ sau:
2
r11 r14 r13 3 :
0
R = QH H =
0
r
r
6 r
7

1

x2

(2)

x2

(2)

x2(2) = x1(1) x2(2) x1(1), vẳ vêy nút chuyn

v
(1)

(2)


PhƠn r QR ma trên kảnh H trong phữỡng trẳnh (3.1) nhên

(3.10)

H = QR0
H

0

trong õ QQ = I; R =

R2

NhƠn hai vá phữỡng

2

(3.1)

QHy = R2
0(K

vợi

H

Q

w2


a. Lữủng tỷ hõa kảnh
Chia cÊ hai vá biu thực w1 trong phữỡng trẳnh (3.12) cho r1;1 nhên

r1;1 ;

trong õ, L = round

l=

r

r

1;2

ữủc:

r

= x1 + Lx2 + lx2 +
r1;1

< sign
r

:

r


,
x^1 l th nh phƯn nhiạu dữ do lội ữợc lữủng cừa x1 .
trong õ, x1(2)
CĂc giĂ tr L; l ữủc xĂc nh nhữ sau:
; l = l + jl =
L:
(2.20)
L = Lr + jLi = round r11
r
i r11
r

14

14

L.
Bữợc 3: LoÔi bọ nhiạu dữ.
r
(1)
(2)
c
, x1 + Lx2 + l x(2) + 13
1

2

2

p

1)
1)

r

2

(3.14)

2;

2;2

x(2)

1;2

Trữớng hủp iãu chá bêc cao (M > 4):
w2r
x2r = 8
_

(2)
x1

r

Bữợc 1: ìợc lữủng mãm th nh phƯn x2 cõ trong biu thực w2: Vợi
tẵn hiằu 4-QAM:
_

(2)
+u ;
c0 = x1(1) + Lx2(2) + lx2(2) + r13
1

w2 = r2;2x2 + u2;

w1
w1a = r

(2)

Tứ phữỡng trẳnh (2.13) thĐy rơng, náu x 1 v x 2 ữủc xem l tẵn hiằu
(2)
mong muốn thẳ x 1 s l nhiạu. Chia cÊ hai vá phữỡng trẳnh (2.13) cho bữợc
lữủng tỷ r11, thu ữủc:
c = w1
+r14
+r13
+ u1 :
(2.18)

(3.12)

1

(2.17)

n



trẳnh

(2)

ữủc:

(2)

x(2)2

=x

(2)

2

11

u

x(2) +
1

r

1

(2.21)


1

+ Ls

(2)
2

c^1 = round (~c1) =
(1)2 x

s l

s1(1)

+ Ls2

2r11 x

2 (2)

1

(2)

+ e = s1;2 + e;

(2.23)

2r11



+ Trữớng hủp 1: Náu Lr l mởt số l v Li l mởt số chđn. nh xÔ th nh tứ mÂ
PNC ữủc tÔo ra thổng qua luêt quyát nh sau:

h

h

1;2

1;1

= h1;1

u1

13

(3.3)

L:

h

1;2

1;2

b. ìợc lữủng dỹa v o triằt nhiạu SIC



;

(3.4)

Bữợc 2: ìợc lữủng x2 chựa trong th nh phƯn lx2

x^2l = Q

(2.25)

1

w

! ;

(3.5)

l

(x1 + Lx2)

+ Trữớng hủp 3: Náu Lr v Li cũng chđn hoc cũng l v jLrj > 1 hoc jLij > 1 .
(1)
(2)

x^ 2

Bữợc 3: LoÔi bọ to n bở x2 cõ trong phữỡng trẳnh (3.3) ữợc lữủng x1:


14 12

222

x^1 = sign

r w0 + r14w0 + r w3

13 1233
22 2

;

(2.28)

:

(2.29)

jr13j + jr14j + jr33j
Cuối cũng, cp tẵn hiằu ữợc lữủng ữủc tứ cĂc phữỡng trẳnh (2.28), (2.29)
s ữủc Ănh xÔ th nh tứ m xR1 nhữ trong biu thực (2.3).

10

2

=Q


x~2 = sign (x1rxR) jx1xRj mod M
15

(3.9)


b. CĐu hẳnh STBC-CQ-PNC thẵch nghi
Trữớng hủp lỹa chồn hai cp
x (2); x2(1) x1(2) , th nh phƯn nhiạu
1(1) 2

Chữỡng 3
M HA MNG LẻP VT Lị NH X TUYN TNH CHO MNG
CHUYN TIP HAI CHIU
3.1

Mổ hẳnh hằ thống

Mổ hẳnh tờng quĂt mÔng chuyn tiáp hai chiãu ữủc biu diạn trong Hẳnh 3.1.
y1

x

dữ cõ trong phữỡng trẳnh (2.21)

R

P1

17

Tữỡng tỹ, trữớng hủp lỹa chồn hai cp x1
x1 ; x2(1)
+

phƯn nhiạu dữ s l : l x1

+

r11 x2
r

(2)

44
S2

r11 x1

(2)

u1

(2)

14

n

2



s1

l

s l :

r112

2
n

(2.31)

+ n2 :

2
n

+ r332

r112

Ró r ng minfP1; P2g tữỡng ữỡng vợi minfjr 13j ; jr14j g. Do vêy, Luên Ăn ã xuĐt
luêt quyát nh thẵch nghi Êm bÊo iãu kiằn cỹc tiu cổng suĐt nhiạu P min =

Hẳnh 3.1: Mổ hẳnh mÔng chuyn tiáp hai chiãu.

min fP1; P2g nhữ sau:
f x(1)

j
j j j
hai vá phữỡng trẳnh (3.2) cho h1;1 v

h = h1;2 , cĂc bữợc

j

jh1;1j; jh1;2j

(2)

2

1

; x2 x2

. ỡn giÊn trẳnh b y,

g
g

(2.32)

khi jr 13j j r 14j
khi
jr13j > jr14j:

Sau khi lỹa chồn cp tứ m cƯn ữợc lữủng thọa mÂn iãu kiằn cừa biu thực

2

2

MÂ hõa mÔng ữủc thỹc hiằn qua cĂc quĂ trẳnh nhữ sau:
a. Lữủng tỷ hõa kảnh
giÊ nh
sỷnghắahbữợc
= h1;1
lữủng tỷ jhj

(2)

1

(3.1)

y = Hx + n;

x(2) ; x(1)

(1)

2

(d)

(d)2

+

(2.34)
:
11


Tữỡng tỹ, phữỡng phĂp lỹa chồn nút chuyn tiáp cho cĐu hẳnh STBC-CQPNC thẵch nghi l :
+ (d)2
2
n
(d)2 2
2
n
(2.35)
P1
(d)2 +
(d)2
n
n
(d)
(d)
2
2
2
44
r11
13
33
33
11
r

+

(d)2

33

1
2
d = d=1;2;:;D
^ arg min P (d); P (d)

r11

D=1

100

+

2
n
n2

+r

(2.36)

2
n


10

10

10

10
10

3

104
5

10

6

10

10

15

20

5

10



2

4

5

0

SNR [dB]

Adaptive CQPNC [67]

Soft QRNC

3

0

5

Simple CQPNC [67]

SER

SER

10

6

MSE D=3, la chn 1 [52]

10

104

a. Phâm chĐt SER

xut D=3, la chn 1
MSE D=2, la chn 1 [52]

3

105

2.2.4

xut D=2, la chn 1

1

102

MSE D=3, la chn 1 [52]

:

D=1

100

5

6

0

5

10

15

20

25

30

35

40

Hẳnh 2.6 th hiằn kát quÊ phâm chĐt SER cừa phữỡng phĂp lỹa chồn nút
chuyn tiáp ã xuĐt dỹa trản cỹc tiu cổng suĐt nhiạu dữ. Cõ th thĐy rơng,
phữỡng phĂp lỹa chồn nút chuyn tiáp ã xuĐt cÊi thiằn Ăng k phâm chĐt SER
khi số lữủng nút chuyn tiáp tông. Mt khĂc, náu Ăp dửng phữỡng phĂp lỹa chồn
nút dỹa trản cỹc tiu lội MSE, phữỡng phĂp ã xuĐt cõ phâm chĐt SER tốt hỡn.
4

SNR [dB]