ƯỚC LƯỢNG KÊNH TRUYỀN TRONG MẠNG UMTS LTEtailieuso.udn.vn/bitstream/TTHL_125/4928/3/Tomtat.pdf · con. Tuy nhiên kênh truyền có thể được ước lượng sau

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

NGUYỄN LƯƠNG KHÁNH

ƯỚC LƯỢNG KÊNH TRUYỀN

TRONG MẠNG UMTS LTE

Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử

Mã số: 60.52.70

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

Đà Nẵng - Năm 2013

Công trình được hoàn thành tại

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. TĂNG TẤN CHIẾN

Phản biện 1: TS. NGUYỄN LÊ HÙNG

Phản biện 2: TS. LƯƠNG HỒNG KHANH

Luận văn được bảo vệ tại Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp Thạc

sĩ kỹ thuật họp tại Đại học Đà Nẵng vào ngày 02 tháng 06 năm

2013.

* Có thể tìm hiểu luận văn tại:

- Trung tâm Thông tin - Học liệu, Đại học Đà Nẵng

1

MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của đề tài

Sự ra đời của 4G mở ra khả năng tích hợp tất cả các dịch vụ,

cung cấp băng thông rộng, dung lượng lớn, truyền dẫn dữ liệu tốc độ

cao, cung cấp cho người sử dụng những hình ảnh video màu chất

lượng cao, các trò chơi đồ hoạ 3D linh hoạt, các dịch vụ âm thanh số.

Việc phát triển công nghệ giao thức đầu cuối dung lượng lớn, các

dich vụ gói dữ liệu tốc độ cao, công nghệ dựa trên nền tảng phần

mềm công cộng mang đến các chương trình ứng dụng download,

công nghệ truy nhập vô tuyến đa mode, và công nghệ mã hoá media

chất lượng cao trên nền các mạng di động.

Công nghệ 4G/LTE sẽ cung cấp tốc độ truyền dữ liệu cao

(1Gbps cho truyền dẫn đường xuống và 500Mbps cho đường lên),

băng thông rộng (lên đến 100MHz) và dung lượng lớn. Để đạt được

các tiêu chuẩn trên, cùng với việc đảm bảo tốt chất lượng dịch vụ,

tốc độ truyền và độ tin cậy của hệ thống, các kỹ thuật tiên tiến đã

được sử dụng trong hệ thống như: OFDMA, MIMO anten, … Một

trong những kỹ thuật được quan tâm là ước lượng kênh truyền trong

mạng UMTS LTE. Những ưu điểm của kỹ thuật này:

- Nâng cao được chất lượng và độ tin cậy của hệ thống

- Tối ưu hiệu suất mạng

- Tối đa hóa tốc độ truyền

Từ những vấn đề nêu trên cùng với tầm nhìn tổng quan về các

hướng nghiên cứu mới hiện thời, người thực hiện chọn đề tài: “Ước

lượng kênh truyền trong mạng UMTS LTE”

2

2. Mục tiêu nghiên cứu

Đề tài tập trung nghiên cứu các vấn đề sau:

Nghiên cứu các quy tắc và kỹ thuật ước lượng kênh truyền

trong mạng UMTS LTE (đường xuống của UMTS LTE)

Ứng dụng kỹ thuật ước lượng để khai thác tối đa hiệu suất

mạng và nâng cao chất lượng trong mạng UMTS LTE

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu:

Nghiên cứu các mô hình kênh truyền, phương pháp ước

lượng kênh trong miền thời gian và ứng dụng trong mạng UMTS

LTE.

Các yếu tố ảnh hưởng và lợi ích thu được khi ứng dụng kỹ

thuật ước lượng kênh truyền

Ứng dụng matlab để mô phỏng

Phạm vi nghiên cứu:

Đề tài đưa ra giải pháp ứng dụng kỹ thuật ước lượng kênh

truyền để tăng tốc độ truyền dữ liệu và tính ổn định, tin cậy của hệ

thống trong mạng UMTS LTE.

4. Phương pháp nghiên cứu

- Thu thập, phân tích các tài liệu và thông tin liên quan đến

đề tài.

- Nghiên cứu quy tắc, kỹ thuật ước lượng kênh truyền trên

cơ sở lý thuyết.

3

- Nghiên cứu phần mềm Matlab để xây dựng chương trình

mô phỏng.

5. Bố cục đề tài

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LTE

CHƯƠNG 2. MÔ HÌNH KÊNH TRUYỀN

CHƯƠNG 3. ƯỚC LƯỢNG KÊNH TRUYỀN TRONG

MIỀN THỜI GIAN

CHƯƠNG 4. TÍNH TOÁN – MÔ PHỎNG ƯỚC LƯỢNG

KÊNH TRUYỀN

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LTE

1.1 GIỚI THIỆU CHƯƠNG

Một trong những thay đổi chính trong hệ thống LTE được so

sánh với 3G-UMTS là lớp vật lý. Trong mạng thế thệ 3, WCDMA là

công nghệ được thừa nhận rộng rãi nhất.

1.2 TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT OFDM

Kỹ thuật của OFDM dựa trên cơ sở kỹ thuật ghép kênh phân

chia tần số FDM. Kỹ thuật OFDM khác với kỹ thuật FDM truyền

thống bởi các sóng mang con, chúng trực giao với các thành phần

còn lại.

4

1.3 CẤU TRÚC KHUNG

Hình 1.2 Cấu trúc khung trong LTE

1.4 CÁC THÔNG SỐ OFDM ĐƯỜNG XUỐNG

1.5 TRUYỀN DẪN DỮ LIỆU ĐƯỜNG XUỐNG

Tín hiệu được truyền đi trong mỗi slot được mô tả bởi một

lưới tài nguyên của các sóng mang NBW và Nsym ký tự OFDM. Để đạt

được số lượng truy cập nhiều, độ rộng băng được phân bổ cho các

UE trong chu kỳ của các khối tài nguyên. Khối tài nguyên vật lý,

NRB chứa 12 sóng mang con liên tiếp trong miền tần số. Trong miền

thời gian, khối tài nguyên vật lý chứa Nsym ký tự OFDM liên tiếp,

xem trong hình 1.3. Nsym bằng với số lượng ký tự OFDM trong 1 khe

thời gian.

Hình 1.4 Lưới tài nguyên đường xuống

5

1.5.1 Điều chế

1.5.2 Cấu trúc tín hiệu tham chiếu

Hình 1.5 Cấu trúc ký tự tham chiếu đối với 1 khe thời gian

với 6 ký tự OFDM sử dụng 2 anten

1.5.3 Tìm kiếm cell

Trong suốt quá trình tìm kiếm cell, các loại thông tin khác

nhau cần phải được nhận dạng bởi UE, chẳng hạn như thời gian

khung, tần số, cell ID, độ rộng băng truyền, cấu hình anten, chiều

dài CP.

1.6 ĐỘ TRỄ

Độ trễ của user plane nên ở mức dưới 5ms. Đối với trường hợp

đường xuống thì user plane được xác định trong khoảng thời gian

truyền 1 chiều giữa 1 packet đang có sẵn ở lớp IP tại NodeB và sự

sẵn có của packet này tại lớp IP ở UE. NodeB cung cấp giao diện tới

mạng core.

6

1.7 BỘ THU PHÁT OFDM

Hình 1.6 Sơ đồ khối của bộ phát OFDM trong LTE

Hình 1.7 Sơ đồ khối của bộ thu OFDM trong LTE

1.7.1 Bộ phát nhị phân

Nguồn phát nhị phân tạo ra tín hiệu ngẫu nhiên. Số lượng ký

tự nhị phân được tạo ra phụ thuộc vào mô hình điều chế, chẳng hạn

như số lượng bit trên mỗi ký tự QAM và số lượng sóng mang con.

1.7.2 Bộ điều chế

Trong quá trình điều chế cần thiết phải chuẩn hóa các ký tự

truyền đi để hiệu chỉnh tỷ số SNR

7

1.7.3 Bộ biến đổi FF đảo

Hình 1.9 Sự tạo ra các ký tự OFDM sử dụng

bộ biển đổi IFFT N-điểm

1.8 KẾT LUẬN CHƯƠNG

Các đặc tính quan trọng của lớp vật lý trong LTE đường

xuống đã được trình bày như trên. Ước lượng kênh truyền có thể đạt

được riêng rẽ đối với từng anten vì các ký tự tham chiếu trực giao

với nhau trong không gian. OFDMA được sử dụng như là mô hình

đa truy cập trong đường xuống, trong đó mỗi người dùng được cấp

một hoặc vài khối tài nguyên và lập lịch được thực hiện đối với mỗi

khung con. Để phân tích các phương pháp ước lượng khác nhau thì

phải sử dụng mô hình kênh tích hợp.

8

CHƯƠNG 2

MÔ HÌNH KÊNH TRUYỀN


Nội dung chương này đề cập đến các loại mô hình kênh

truyền, cũng như các yếu tố ảnh hưởng trong mô hình kênh, qua đó

hiểu rõ tính năng, ưu, nhược điểm của mỗi loại mô hình kênh, là cơ

sở để đánh giá và lựa chọn loại mô hình sẽ được sử dụng trong mô

phỏng trong chương tiếp theo.

2.2 TRUYỀN DẪN ĐA ĐƯỜNG

Hình 2.1. Môi trường vô tuyến đa đường

2.3 TRỄ LAN TRUYỀN

2.4 KÊNH BIẾN ĐỔI THEO THỜI GIAN

2.4.1 Hiệu ứng Doppler

Khi một UE di chuyển với vận tốc vUE đến nodeB, nó gây ra

hiện tượng Doppler fd, được cho bởi công thức (2.11) đối với đường

dẫn đơn:

9

(2.11)

2.4.2 Vị trí của các ký tự tham chiếu trong miền thời gian

Các ký tự tham chiếu được thay thế tại mỗi ký tự OFDM thứ

4, nhưng không phải luôn luôn được tìm thấy tại cùng sóng mang

con. Tuy nhiên kênh truyền có thể được ước lượng sau mỗi ký tự

OFDM thứ 3 và do đó khoảng cách giữa các ký tự tham chiếu trong

miền thời gian được xác định:

TR = 3Ts = 0.250ms (2.18)

2.5 TƯƠNG QUAN THỜI GIAN – TẦN SỐ

(2.21)

Công thức (2.21) là quá trình tự tương quan của đáp ứng tần số

kênh biến đổi theo thời gian.

2.6 CÁC MÔ HÌNH KÊNH TRUYỀN CHUẨN

Một số mô mình được sử dụng để mô phỏng sự truyền sóng vô

tuyến, mỗi mô hình thích hợp với 1 loại môi trường. Mô hình kênh

truyền được sử dụng trong đề tài này được dựa trên cơ sở khuyến

nghị của 3GPP. Mô hình kênh truyền đô thị tiêu biểu 3GPP được

thiết kế để mô phỏng trễ lan truyền cao trong môi trường đô thị sử

dụng băng thông lên đến 5MHz.

2.7 KÊNH FADING RAYLEIGH

Khi tín hiệu được truyền trong một môi trường có chướng ngại

vật (truyền dẫn NLOS), có nhiều đường truyền sẽ xuất hiện gây ra

10

bởi sự phản xạ. Đầu thu sau đó sẽ xử lý tín hiệu bị chồng lấn bởi

nhiều đường truyền chính.

2.8 SỰ THỰC THI MÔ HÌNH KÊNH TRUYỀN

Mô hình kênh truyền được thực hiện với bộ thu OFDM như

mô tả trong hình 2.2.

Hình 2.2: Sơ đồ khối của sự thực thi mô hình

kênh truyền Rayleigh với bộ phát và bộ thu

2.8.1 AWGN

2.8.2 Chiều dài đáp ứng xung

Đáp ứng xung được tạo ra bởi mô hình Rayleigh dựa trên cơ

sở 6 đường truyền tại các thời điểm trễ khác nhau, phụ thuộc vào

cách chọn kênh. Độ phân giải của trễ là 1

16.3.84 MHz =0.0163μs.

Đối với tốc độ lấy mẫu Tc , đáp ứng xung được giả thiết đã lọc thông

thấp với tần số cắt fcut=1

2Tc phụ thuộc vào tiêu chuẩn lấy mẫu

Nyquist.


Để mô phỏng gần với thực tế nhất có thể, điều quan trọng là có

được mô hình kênh truyền tốt. Các mô hình kênh truyền di động bất

11

biến theo thời gian và biến đổi theo thời gian đã được nghiên cứu. Và

mô hình được chọn là Rayleigh fading, tạo ra các thông số kênh

truyền dựa trên tiêu chuẩn 3GPP. Sự lựa chọn của chiều dài đáp ứng

xung và thích nghi đáp ứng ứng xung với tần số lấy mẫu Tc được mô

tả để thực hiện mô phỏng các phương pháp ước lượng LTE đường

xuống.

CHƯƠNG 3

ƯỚC LƯỢNG KÊNH TRUYỀN TRONG MIỀN THỜI GIAN


Trong chương này trình bày các phương pháp ước lượng kênh

truyền được sử dụng trong miền thời gian, bao gồm ước lượng kênh

bất biến trong miền thời gian và ước lượng kênh thay đổi trong miền

thời gian.

3.2 ƯỚC LƯỢNG KÊNH BẤT BIẾN TRONG MIỀN THỜI

GIAN

3.2.1 Mô hình tín hiệu OFDM

Mô hình tín hiệu cho truyền dẫn OFDM có thể được biểu diễn

như sau:

(3.1)

3.2.2 Ước lượng sai số bình phương tối thiểu (LSE)

Phương pháp ước lượng đầu tiên là ước lượng bình phương tối

thiểu trong miền tần số đối với đáp ứng xung kênh truyền:

12

(3.6)

3.2.3 Ước lượng sai số bình phương trung bình tối thiểu

tuyến tính (LMMSE)

Ước lượng LMMSE tính toán đáp ứng xung kênh truyền (CIR)

, tối thiểu hóa sai số bình phương trung bình E{ - h’}, được cho

bởi yr và Xr :

(3.7)

3.2.4 Giảm tỷ lệ lấy mẫu

3.2.5 Giảm cấp LMMSE

3.3 ƯỚC LƯỢNG KÊNH TRUYỀN BIẾN ĐỔI TRONG MIỀN

THỜI GIAN

3.3.1 Khai triển Slepian cơ bản

Hình 3.3: Mô tả quá trình ước lượng

13

3.3.2 Các chuỗi Slepian ứng dụng trong LTE đường xuống

3.3.3 Nội suy Wiener

Ước lượng tối ưu đạt được bằng cách sử dụng nội suy Wiener

2 chiều. Vì các bộ lọc Wiener 2D có độ phức tạp tính toán lớn, xếp

chồng 2 bộ nội suy Wiener 1 chiều là 1 cách làm hợp lý về cả hiệu

năng và độ phức tạp.

3.3.4 Ước lượng dựa trên cơ sở biến đổi Fourier rời rạc –

DFT

Vì năng lượng của kênh tập trung trong miền thời gian, vì vậy

phương pháp DFT được sử dụng để triệt nhiễu trong miền thời gian

để có hiệu suất tốt ở mức SNR thấp. Ưu điểm của phương pháp này

là có độ phức tạp thấp hơn LSE vì độ phức tạp của bộ biến đổi DFT

N-điểm là O(NlogN). Nếu số lượng các sóng mang con pilot lớn hơn

số lượng tap của kênh và tất cả các sóng mang con pilot đều cùng độ

dài, thì hiệu suất của phương pháp ước lượng DFT sẽ tốt hơn ước

lượng LSE.

Hình 3.5 Ước lượng trên cơ sở biến đổi DFT

14

3.3.5 Ước lượng dựa trên cơ sở biến đổi Cosine rời rạc –

DCT

Khi trễ đa đường không phải là bội số nguyên thì phương pháp

ước lượng kênh DFT không còn phù hợp do suy hao tần số gây ra

bởi alias. Tín hiệu thời gian thực có các thành phần tần số cao nhỏ

hơn nhưng DFT tiếp cận các kết quả trong thành phần tần số cao.

Thành phần tần số cao này có thể được giảm bởi biến đổi cosine rời

rạc DCT, được sử dụng rộng rãi để xử lý âm thanh, hình ảnh bởi vì

DCT sử dụng phần mở rộng đối xứng của chuỗi dữ liệu N-điểm đến

chuỗi dữ liệu 2N-điểm loại bỏ thành phần biên không liên tục.


Trong phần này, các phương pháp ước lượng kênh biến đổi

theo thời gian cho LTE đường xuống đã được trình bày. Kênh truyền

được ước lượng sử dụng các chuỗi Slepian trong chiều thời gian,

trong khi sử dụng LMMSE CIR, giảm tỷ lệ lấy mẫu CIR, giảm cấp

LMMSE, nội suy tuyến tính, các chuỗi Slepian như là các phương

pháp ước lượng trong miền tần số. Sử dụng các chuỗi Slepian trong

miền thời gian tương ứng với giảm cấp nội suy Wiener với phổ

Doppler phẳng. Hơn nữa các chuỗi Slepian mang lại độ phức tạp

thấp để ước lượng kênh truyền biến đổi theo thời gian trong miền

thời gian. Để đánh giá hiệu suất của các phương pháp được giới

thiệu, ta so sánh phép nội suy Wiener 2x1D với các hàm tự tương

quan phù hợp với kênh. Kết hợp ước lượng kênh phức tạp tấp đạt

được trong miền thời gian đã được giới thiệu bởi các chuỗi Slepian

với các bộ ước lượng khác trong miền tần số, ta đạt được giải pháp

thay thế ít phức tạp cho phép nội suy Wiener 2x1D.

15

CHƯƠNG 4

TÍNH TOÁN - MÔ PHỎNG ƯỚC LƯỢNG KÊNH TRUYỀN


Kết quả tương ứng với mỗi thuật toán và thông số đánh giá là

BER và MSE, luận văn sẽ tiến hành phân tích kết quả và đánh giá

hiệu quả thuật toán đối với hệ thống LTE. Các thuật toán ước lượng

kênh truyền LS, LMMSE, DFT, DCT sẽ được sử dụng trong mô

phỏng. Sau khi đánh giá hiệu suất ước lượng thông qua các thông số

BER/SNR và MSE/SNR của các thuật toán sẽ là phần tổng hợp kết

quả mô phỏng và đề xuất phương pháp ước lượng hiệu quả nhất.

4.2 TIẾN TRÌNH MÔ PHỎNG

4.3 ĐÁNH GIÁ

4.3.1 Đánh giá hiệu suất ước lượng thông qua chiều dài CP

và chiều dài kênh

a. Trường hợp L ≤ LCP

Hình 4.1. BER/SNR với L=6

0 5 10 15 20 25 3010

-6

10-5

10-4

10-3

10-2

10-1

100

SNR(dB)

BE

R

LS and LMMSE performance

LS-6

LMMSE-6

16

Hình 4.2. MSE/SNR với L=6

Chiều dài CP lớn hơn thời gian trễ tối đa của kênh truyền, tức

là ISI và ICI hoàn toàn bị triệt tiêu, do đó việc ước lượng kênh truyền

sẽ được thực hiện tốt hơn.

b. Trường hợp L > LCP

Hình 4.3(a). BER/SNR với L=45

0 5 10 15 20 25 30 3510

-4

10-3

10-2

10-1

100

SNR(dB)

MS

E


LS-6

LMMSE-6

0 5 10 15 20 25 30 3510

-3

10-2

10-1

100

SNR(dB)

BE

R


LS-45

LMMSE-45

17

Hình 4.3(b). BER/SNR với L=60

Chiều dài CP ngắn hơn khoảng thời gian trễ tối đa của kênh

truyền nên ISI và ICI sẽ xuất hiện làm giảm hiệu suất ước lượng

kênh.

Hình 4.4(a). MSE/SNR với L=45

0 5 10 15 20 25 30 3510

-2

10-1

100

SNR(dB)

BE

R


LS-60

LMMSE-60

0 5 10 15 20 25 30 3510

-3

10-2

10-1

100

SNR(dB)

MS

E


LS-45

LMMSE-45

18

Hình 4.4(b) MSE/SNR với L=60

4.3.2 Đánh giá hiệu suất ước lượng thông qua việc thay đổi

kích thước FFT

Hình 4.5 BER vs SNR với kích thước FFT = 128 sử dụng thuật toán

LS, LMMSE, DFT và DCT sử dụng điều chế 16QAM

0 5 10 15 20 25 30 3510

-3

10-2

10-1

100

SNR(dB)

MS

E


LS-60

LMMSE-60

0 5 10 15 20 25 3010

-5

10-4

10-3

10-2

10-1

100

SNR(dB)

BE

R

BER vs SNR dB for FFTsize=128

LS

LMMSE

DFT

DCT

19





0 5 10 15 20 25 3010

-5

10-4

10-3

10-2

10-1

100

SNR(dB)

BE

R


LS

LMMSE

DFT

DCT

0 5 10 15 20 25 30 3510

-4

10-3

10-2

10-1

100

SNR(dB)

BE

R


LS

LMMSE

DFT

DCT

20





Khi kích thước FFT nhỏ hơn hoặc bằng 1024 thì ta nhận thấy

rằng thuật toán LMMSE vẫn thực hiện tốt đặc biệt là sau khi SNR

lớn hơn 5dB. Riêng đối với thuật toán DCT thì hiệu suất vẫn không

0 5 10 15 20 25 30 3510

-4

10-3

10-2

10-1

100

SNR(dB)

BE

R


LS

LMMSE

DFT

DCT

0 5 10 15 20 25 30 3510

-4

10-3

10-2

10-1

100

SNR(dB)

BE

R


LS

LMMSE

DFT

DCT

21

thay đổi đáng kể khi thay đổi kích thước FFT, thay đổi chủ yếu diễn

ra đối với thuật toán LMMSE và DFT.

Hình 4.10 BER vs SNR đối với điều chế QPSK sử dụng các thuật

toán ước lượng LS, LMMSE, DFT, DCT

Hình 4.11(a). MSE vs SNR đối với phương pháp điều chế 16QAM

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 2010

-4

10-3

10-2

10-1

100

SNR(dB)

BE

RBER vs SNR dB for QPSK modulation

LS

LMMSE

DFT

DCT

0 5 10 15 20 25 30 3510

-5

10-4

10-3

10-2

10-1

100

101

SNR(dB)

MS

E

MSE vs SNR dB for 16QAM modulation

LS

LMMSE

DFT

DCT

22

Hình 4.11(b). MSE vs SNR đối với phương pháp điều chế QPSK

Thực hiện mô phỏng với phương pháp điều chế QPSK và thay

đổi các kích thước FFT ta nhận thấy hiệu suất ước lượng của 3 thuật

toán ước lượng kênh truyền LMMSE, DFT, DCT có xu hướng hội tụ

khi SNR nhỏ hơn hoặc bằng 12dB và bắt đầu phân kỳ khi SNR lớn

hơn 12dB. Hiệu suất ước lượng của thuật toán LS là thấp nhất.

Thực hiện mô phỏng và thay đổi kích thước FFT ta thấy kết

MSE của các thuật toán ước lượng đối với 2 phương pháp điều chế

16QAM và QPSK hầu như không khác nhau và thuật toán ước lượng

LMMSE vẫn cho giá trị MSE tốt nhất.


Trong chương này, ta đã đánh giá hiệu suất ước lượng của các

thuật toán ước lượng LS, LMMSE, DFT, DCT thông qua tác động

của chiều dài tiền tố vòng CP và sự thay đổi kích thước FFT. Đối với

0 5 10 15 20 25 30 3510

-5

10-4

10-3

10-2

10-1

100

101

SNR(dB)

MS

E

MSE vs SNR dB for QPSK modulation

LS

LMMSE

DFT

DCT

23 tiền tố vòng thì các tiền tố này thường được chèn vào đầu của mỗi ký

tự OFDM và thông thường bằng hoặc dài hơn chiều dài kênh để triệt

ICI và ISI. Kết quả mô phỏng cũng cho thấy khi chiều dài CP lớn

hơn hoặc bẳng chiều dài kênh thì kỹ thuật ước lượng sử dụng thuật

toán LMMSE cho hiệu suất tốt hơn LS nhưng phức tạp hơn vì phụ

thuộc vào kênh truyền và nhiễu. Trong trường hợp ngược lại, khi

chiều dài CP ngắn hơn chiều dài kênh thì hiệu suất của phương pháp

LMMSE cao hơn LS ở mức SNR thấp và thấp hơn LS ở mức SNR

cao. Còn đối với tác động của kích thước FFT, ta nhận thấy bộ ước

lượng dựa trên thuật toán LMMSE đạt hiệu suất cao trong đa phần

các trường hợp mô phỏng, và hiệu suất của LMMSE đặc biệt tăng

nhanh đối với các trường hợp SNR cao hơn 20dB. Thuật toán

LMMSE thực hiện tốt với các kênh truyền biến đổi chậm theo thời

gian với việc chèn các pilot kiểu block.

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Ước lượng kênh truyền là một khâu cực kì quan trọng trong

việc khôi phục lại tín hiệu OFDM, ngoài ra nó còn giúp cho vấn đề

đồng bộ được thực hiện tốt hơn. Bộ ước lượng là một thành phần

quan trọng trong hệ thống LTE, do bộ ước lượng phải tiếp nhận

thông tin trạng thái kênh, xử lý thông tin và khắc phục sự chậm trễ

phản hồi nhằm nâng cao tốc độ và chất lượng hệ thống mạng LTE.

Nội dung luận văn tập trung nghiên cứu về các kỹ thuật ước

lượng trong mạng LTE, sau đó luận văn ứng dụng mô phỏng hoạt

24 động của các kỹ thuật này nhằm có được số liệu cần thiết, phục vụ

cho việc so sánh và đánh giá hiệu quả của các kỹ thuật này với nhau.

Các kỹ thuật được chọn là LS, LMMSE, DFT, DCT. Trước hết, kết

quả là bước kiểm chứng cho lý thuyết ước lượng, ưu nhược điểm của

các kỹ thuật này. Sau đó là bước so sánh các kỹ thuật nhằm đề xuất

kỹ thuật ước lượng hiệu quả nhất.

Việc áp dụng kỹ thuật ước lượng trong hệ thống di động LTE

cần nhiều thông tin hơn nữa để có thể ứng dụng kỹ thuật ước lượng

cho LTE như lưu lượng hiện thời của mạng, lưu lượng tương lai, việc

bố trí mạng lưới, vị trí địa lý, đặc điểm và thói quen sử dụng, truy

cập của khách hàng, dung lượng của đường truyền, khả năng xử lý

của eNodeB... Rất nhiều yếu tố được liệt kê cho thấy việc áp dụng kỹ

thuật ước lượng rất quan trọng, ảnh hưởng rất nhiều đến hệ thống di

động như LTE và đối với cả người dùng. Do vậy vai trò của kỹ thuật

ước lượng kênh truyền là tất yếu trong hệ thống LTE.

Nội dung luận văn chỉ ở mức độ nghiên cứu và mô phỏng các

thuật toán ước lượng trong môi trường LTE, qua đó đánh giá các

thông số lỗi. Luận văn chưa đề cập đến các vấn đề chất lượng dịch

vụ cũng như tác động của các thuật toán ước lượng đến từng dịch vụ.

Vì thế hướng phát triển của đề tài là nghiên cứu các thuật toán ước

lượng và tác dụng của nó đối với chất lượng dịch vụ.

ƯỚC LƯỢNG KÊNH TRUYỀN TRONG MẠNG UMTS LTEtailieuso.udn.vn/bitstream/TTHL_125/4928/3/Tomtat.pdf · con. Tuy nhiên kênh truyền có thể được ước lượng sau

Documents