Download miễn phí Kỹ thuật đa anten trong hệ thống wimax
Với WiMAX, hệ thống MIMO đơn giản nhất thực tế là mã STC đa đầu vào một đầu ra (MISO) được gọi là mã Alamouti. Để thực hiện hệ thống này cần 2 anten tại trạm gốc (BS). Mã Alamouti cung cấp độ lợi phân tập truyền lớn nhất cho 2 anten. Sơ đồ phân tập truyền khác là phân tập trễ chu kì. Một lợi thế chính của phân tập truyền là có thể được thực hiện tại trạm gốc, nên chi phí đầu tư tập trung vào trạm gốc, việc mở rộng các trạm thuê bao phụ sẽ trở nên dễ dàng hơn (đầu tư ít, kỹ thuật không phức tạp), cho phép các sản phẩm dòng 802.16 thâm nhập vào thị trường nhanh chóng hơn.
Một trong những lợi thế của kỹ thuật OFDM là không bị ràng buộc với kỹ thuật đa anten mà có thể được tận dụng để tăng vùng phủ sóng và tăng tốc độ dữ liệu (một hệ thống mô tả được cho dưới đây). Sử dụng hệ thống tổng quát này, sẽ thấy được lợi ích chính của hệ thống OFDM trên một hệ thống đơn sóng mang trong môi trường truyền đa đường để giải thích tại sao OFDM ít phức tạp hơn các hệ thống MIMO và AAS. Bài này sẽ bàn luận đến một thực thi tại điểm cố định của bộ thu Alamouti. Các mô phỏng tại điểm cố định cho thấy kết quả thu được có hiệu quả cao. Một vài khía cạnh về công nghệ cũng sẽ được bàn luận. Tiếp theo sẽ bàn luận nhiều lựa chọn phân tập đơn giản khác, phân tập trễ chu kì, phân tập chọn, để cải tiến hoạt động của hệ thống. Sau đó sẽ mô tả các sơ đồ tiên tiến hơn mà có thể được sử dụng để đạt được tốc độ dữ liệu cao hơn. Bài viết này cũng sẽ giới thiệu các kỹ thuật vòng lặp mở cho các hệ thống đa anten, gồm tiêu chuẩn tương hợp MIMO cân bằng, chèn không gian - tần số, giải mã lặp.
http://s1.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2013-12-10-ky_thuat_da_anten_trong_he_thong_wimax.bfXabWf0Ts.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-48900/Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
KỸ THUẬT ĐA ANTEN TRONG HỆ THỐNG WIMAX
24.12.2007 10:32
KS. Nguyễn Văn Lợi Tóm tắt: WiMAX là công nghệ không dây truyền dẫn dữ liệu băng rộng với hiệu suất băng thông trên 3 bit/s/Hz. Để tăng phạm vi và độ tin cậy của các hệ thống WiMAX, tiêu chuẩn IEEE 802.16-2004 hỗ trợ tùy chọn các kỹ thuật đa anten như: mã hóa không gian – thời gian Alamouti (STC), hệ thống anten thích nghi (AAS) và các hệ thống đa đầu vào đa đầu ra (MIMO). Bài này chỉ tập trung vào kỹ thuật không yêu cầu phải biết kênh truyền tại máy phát, nên tập trung vào phân tích các hệ thống Alamouti STC và MIMO, không quan tâm đến hệ thống AAS.
Bài gồm 2 phần: Phần đầu: kỹ thuật phân tập đơn giản chỉ cần một chuỗi cao tần (RF) đơn tại bộ thu. Thực hiện mã hóa không gian – thời gian (STC) so sánh với không thực hiện STC. Quá trình mô phỏng cho thấy STC đạt được 2 – 10dB trên một hệ thống anten đơn, có thể gấp đôi phạm vi cell và gấp bốn vùng phủ sóng của cell. Với STC, các chuỗi đa tần số vô tuyến (RF) được bổ sung tại trạm gốc (BS) nhằm chuyển chi phí ra khỏi trạm thuê bao phụ (SS), vì vậy chọn thị trường tập trung cho phát chính, các mạng hiệu năng cao theo chuẩn IEEE 802.16-2004. Phần hai: nghiên cứu tiêu chuẩn kỹ thuật MIMO và đề ra phi chuẩn mới cải tiến thuật toán cho vòng mở MIMO. Một không gian tần số bộ chèn bit có thể đạt được 2 – 4dB trên chỉ một tần số được chèn hiện diện. Một MIMO 2×2 có thể tăng gấp đôi tốc độ dữ liệu tại một vùng phủ sóng thu hẹp. Một bộ thu lặp lại được sử dụng để tăng vùng phủ sóng, đạt được 5dB với thêm baseband phức tạp. Mục đích của bài này là cung cấp ý tưởng về lợi ích của các hệ thống đa anten so với hệ thống đơn anten trong triển khai WiMAX. I. Giới thiệu. Vô tuyến băng rộng hứa hẹn sẽ mang đến dữ liệu tốc độ cao cho nhiều người sử dụng ở những vùng địa lý khác nhau, nơi các đường truyền dây dẫn quá tốn kém, bất tiện, hay không dùng được. WiMAX là một công nghệ dành cho vô tuyến băng rộng thương mại có khả năng tập trung thị trường bằng việc ứng dụng kỹ thuật tiêu chuẩn cơ bản IEEE 802.16. Các tiêu chuẩn không dây quan trọng khác gồm IEEE 802.11, dành cho các mạng cục bộ (LAN) tốc độ cao và IEEE 802.15 dành cho mạng cá nhân (PAN) phạm vi hẹp. Công nghệ WiMAX dựa trên chuẩn IEEE 802.16, đặc tính của IEEE 802.16-2004 và 802.16e sửa đổi bổ sung là đặc tính lớp vật lý (PHY). Tiêu chuẩn IEEE 802.16-2004 nhằm dùng chủ yếu cho truyền cố định trong khi IEEE 802.16e sửa đổi bổ sung để phát triển cho cả hai dạng truyền cố định và di động. Trong khi có nhiều điều chế được định nghĩa trong tiêu chuẩn IEEE 802.16, trong phạm vi bài này chỉ xét đến ghép kênh phân chia tần số trực giao (OFDM) bởi vì điểm mạnh của OFDM là truyền đa đường và không bị ràng buộc trong việc tận dụng kỹ thuật đa anten. Hơn nữa, chỉ tập trung vào công nghệ IEEE 802.16-2004 khi nó đã được thông qua. IEEE 802.16-2004 hiện nay hỗ trợ nhiều lựa chọn đa anten gồm mã thời gian – không gian (STC), hệ thống anten đa đầu vào – đa đầu ra (MIMO), hệ thống anten thích nghi (AAS). Có nhiều thuận lợi trong việc sử dụng kỹ thuật đa anten hơn kỹ thuật đơn anten:
• Mảng độ lợi: độ lợi thu được bằng cách sử dụng nhiều anten vì vậy tín hiệu thêm mạch lạc. • Phân tập độ lợi: độ lợi thu được bằng cách tận dụng đa đường dẫn vì vậy xác suất mọi đường dẫn đều hỏng ít khi xảy ra. Thực tế, phân tập độ lợi có liên quan tới công nghệ của máy phát và máy thu để đạt được đa “looks” tại kênh fading. Các sơ đồ này đang cải thiện hoạt động bằng cách tăng độ tin cậy của cường độ tín hiệu thu được trong tín hiệu vô tuyến có fading hiện diện. Phân tập có thể được khai thác trong không gian (anten), thời gian, hay kích thước của phổ (tần số). • Loại bỏ can nhiễu đồng kênh (CCIR): đây là sự loại bỏ các tín hiệu bằng cách sử dụng kênh khác nhau để đáp ứng can nhiễu.
Một sơ đồ chung cho cả hai mảng độ lợi và phân tập độ lợi là tổ hợp với tỉ số tối đa: kết nối đa đường thu dẫn đến tỉ số tín hiệu trên nhiễu (SNR) lớn nhất. Chọn phân tập, bằng cách khác, chủ yếu giới thiệu phân tập độ lợi; các tín hiệu không được kết nối; đúng hơn là tín hiệu từ anten tốt nhất được chọn. Với AAS, nhiều tín hiệu chồng lên nhau có thể được truyền đồng thời sử dụng kỹ thuật đa truy nhập phân chia theo không gian (SDMA), kỹ thuật này khai thác chiều trong không gian để truyền đa beam riêng biệt trong không gian. SDMA sử dụng CCIR, phân tập độ lợi, mảng độ lợi. Các hệ thống MIMO, ghép kênh trong không gian thông thường được ứng dụng. Ghép kênh không gian truyền dòng dữ liệu được mã hóa qua các vùng không gian khác. Một vài kỹ thuật như BLAST không yêu cầu hồi đáp (feedback), trong khi loại khác như mã hóa vectơ trong một mode của kênh thì lại sử dụng. Kỹ thuật MIMO có thể sử dụng CCIR, phân tập độ lợi và mãng độ lợi. Một dạng truyền các mã được sử dụng trong hệ thống MIMO là STC. Khả năng hoạt động cao hơn và can nhiễu thấp hơn của MIMO và AAS làm cho chúng trở nên lôi cuốn qua các kỹ thuật tốc độ cao khác cho các hệ thống WiMAX trong các băng tần đắt tiền hay được cấp phép. Với WiMAX, hệ thống MIMO đơn giản nhất thực tế là mã STC đa đầu vào một đầu ra (MISO) được gọi là mã Alamouti. Để thực hiện hệ thống này cần 2 anten tại trạm gốc (BS). Mã Alamouti cung cấp độ lợi phân tập truyền lớn nhất cho 2 anten. Sơ đồ phân tập truyền khác là phân tập trễ chu kì. Một lợi thế chính của phân tập truyền là có thể được thực hiện tại trạm gốc, nên chi phí đầu tư tập trung vào trạm gốc, việc mở rộng các trạm thuê bao phụ sẽ trở nên dễ dàng hơn (đầu tư ít, kỹ thuật không phức tạp), cho phép các sản phẩm dòng 802.16 thâm nhập vào thị trường nhanh chóng hơn. Một trong những lợi thế của kỹ thuật OFDM là không bị ràng buộc với kỹ thuật đa anten mà có thể được tận dụng để tăng vùng phủ sóng và tăng tốc độ dữ liệu (một hệ thống mô tả được cho dưới đây). Sử dụng hệ thống tổng quát này, sẽ thấy được lợi ích chính của hệ thống OFDM trên một hệ thống đơn sóng mang trong môi trường truyền đa đường để giải thích tại sao OFDM ít phức tạp hơn các hệ thống MIMO và AAS. Bài này sẽ bàn luận đến một thực thi tại điểm cố định của bộ thu Alamouti. Các mô phỏng tại điểm cố định cho thấy kết quả thu được có hiệu quả cao. Một vài khía cạnh về công nghệ cũng sẽ được bàn luận. Tiếp theo sẽ bàn luận nhiều lựa chọn phân tập đơn giản khác, phân tập trễ chu kì, phân tập chọn, để cải tiến hoạt động của hệ thống. Sau đó sẽ mô tả các sơ đồ tiên tiến hơn mà có thể được sử dụng để đạt được tốc độ dữ liệu cao hơn. Bài viết này cũng sẽ giới thiệu các kỹ thuật vòng lặp mở cho các hệ thống đa anten, gồm tiêu chuẩn tương hợp MIMO cân bằng, chèn không gian - tần số, giải mã lặp. II. Mô tả hệ thống. Mô tả lớp vật lý (PHY) của hệ thống truyền thông tổng quát. Hoạt động của lớp vật lý có tương quan chặt chẽ đến hoạt động của toàn bộ hệ thống. T...
