BurstbyBurst Adaptive Multiuser Detection CDMA(Xung tới xung thích nghi đa người dùng phát hiện CDMA )

Mục đích của các máy thu phát thích nghi là cung cấp cho người sử dụng điện thoại di động với sự thỏa hiệp tốt nhất có thể giữa một số mâu thuẫn với các yếu tố thiết kế, chẳng hạn như tiêu thụ điện năng của trạm di động cầm tay (PS), khắc phục tốt các lỗi truyền dẫn, sử dụng hiệu quả phổ, công suất lưu lượng điện thoại, âm thanhhình ảnh chất lượng và nhiều thứ khác.

-o00o -SEMINAR

Detection CDMA(Xung tới xung thích nghi

đa người dùng phát hiện CDMA )

Giáo viên hướng dẫn : PGS TS LÊ NHẬT THĂNG Nhóm học viên thực hiện: Nguyễn Văn Chung

Nguyễn Văn Hiếu Lớp : M14CQTE02-B

Hà Nội Tháng 9/2015

MỤC LỤC

THUẬT NGỮ VIẾT TẮT

Từ viết tắt Nghĩa tiếng Anh Nghĩa tiếng Việt

ABER Average Bit Error Rate Tỉ lệ lỗi bit trung bình

ACF Autocomelation function hàm tự tương quan có chu kỳ hẹp

AOFDM Adaptive OFDM Ghép kênh theo tần số trực giao thích

BbBA Burst-by-Burst Adaptive Bộ thích ứng Burst-by-Burst

BCIM-ID Iterative-Decoding assisted BICM Hỗ trợ giải mã BCIM

BICM Bit-Interleaved Coded Modulation Điều chế mã đan xen bit

BPS Bits per second Bit trên giây

CCI CO-channel Interference Can nhiễu cùng kênh

CDMA Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã

CIR Channel impulse response Đáp ứng xung kênh

DFE Decision Feedback Equalizer Bộ cân bằng phản hồi quyết định

ECEE Equalizer Coefficient Estimation Error các Bộ cân bằng Hệ số ước lượng lỗi

FEC Forward Error Correction Sửa lỗi trước

IMMT Intelligent multi-mode,

multimedia transceivers

Đa chế độ thông minh, thu phát đa phương tiện

ISI Inter symbol interference Nhiễu giao thoa giữa các kí hiệu

LLR Logarithmic Likelihood Ratio Tỉ số hợp lý Logarit

LMS Least Mean Square Bình phương trunh bình nhỏ nhất

LS Least Square Bình phương nhỏ nhất

MIMO Mltiple-Input, Multiple-Output Đa đầu vào, đa đầu ra

MMSE Minimum Mean Square Error Sai số bình phương trung bình Tối

thiểu

MSE Mean squared error Sai số bình phương trung bình

OFDM Orthogonal Frequency Division

Multiplex

Ghép kênh phân chia theo tần số trực giao

PAM Pulse amplitude modulation điều chế biên độ xung

PIC Parallel Interference Cancellatio song song loại bỏ nhiễu

QAM Square Quadrature Amplitude

QPSK Binary phase-shift keying Khoá dịch pha cầu phương

RBF Radial Basis Function Chức năng Cơ sở theo bán kính

RKCE Recursive Kalman Channel

SIC Successive interference

SINR Signal to Interference plus Noise

đầu ra mềm

SNR Signal-to-Noise-Ratio Tỉ số tín hiệu trên nhiễu

TCM Trellis Coded Modulation

điều chế được mã hóa dạng lưới mắt cáo

TDD Time Division Duplex song công chia theo thời gian

TDMA Time Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo thời gian

WATM Wireless Asynchronous Transfer

Mode

Chế độn truyền không đồng bộ khôngdây

DANH MỤC HÌNH VỄ

DANH MỤC BẢNG BIỂU

LỜI NÓI ĐẦU

Trong những năm gần đây, khái niệm về đa chế độ thông minh, thu phát đaphương tiện (IMMT) đã nổi lên trong bối cảnh hệ thống không dây [l-61] Phạm vi củacác giải pháp khác nhau hiện có đã tìm thấy được lợi ích trong các hệ thống tiêu chuẩn

đã hoạt động được tóm tắt trong phần tổng quan tuyệt vời của Nanda [3] Mục đích

của các máy thu phát thích nghi là cung cấp cho người sử dụng điện thoại di động với

sự thỏa hiệp tốt nhất có thể giữa một số mâu thuẫn với các yếu tố thiết kế, chẳng hạn như tiêu thụ điện năng của trạm di động cầm tay (PS), khắc phục tốt các lỗi truyền dẫn, sử dụng hiệu quả phổ, công suất lưu lượng điện thoại, âm thanh/hình ảnh chất lượng và nhiều thứ khác.

Các giới hạn cơ bản của hệ thống không dây được cấu thành bởi kênh pha đingmiền thời gian và miền tần số, như minh họa trong hình 14.39 về tỷ số tín hiệu trênnhiễu (SNR) các dao động nhiều lần của một môđem trên một kênh phân tán Sự biếnđộng mạnh mẽ SNR quan sát cả hai so với thời gian và tần số so với đề nghị rằngtrong các kênh này không cố định chế độ thu phát có thể được dự kiến sẽ cung cấp mộthiệu suất tôt, phức tạp và trễ cân bằng Thúc đẩy bởi những hạn chế hiệu suất nêu trên

cố định chế độ thu, IMMTs đã thu hút quan tâm nghiên cứu đáng kể trong thập kỷ qua[1-61] Một số kết quả nghiên cứu được tổng hợp trong chuyên đề này

Chúng tôi hy vọng sẽ kích thích nghiên cứu hơn nữa bằng cách phơi bày khôngchỉ các thông tin lý thuyết hạn chế của IMMTs như vậy, nhưng cũng bởi đối chiếu mộtloạt các vấn đề thực tế và các vấn đề thiết kế cho các học viên Các nỗ lực hơn nữamạch lạc của cộng đồng nghiên cứu không dây được dự kiến sẽ dẫn đến các giải phápcủa các phạm vi rộng lớn của các vấn đề nổi bật, cuối cùng cung cấp cho chúng tôi với

bộ thu phát không dây linh hoạt trưng bày một hiệu suất gần tới giới hạn lý thuyếtthông tin

CHƯƠNG I GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ CUỐN SÁCH

1.1 Tổng quan động lực thúc đẩy sự ra đời của cuốn sách

Trong hình 1.1, chúng tôi cho thấy các kênh tức thời SNR kinh nghiệm củanhững ký tự 512 sóng mang con OFDM cho máy phát đơn, chương trình đơn nhận vàcho các khối mã không gian-thời gian G2 [7] bằng cách sử dụng một, hai và sáu máythu qua WATM rút ngắn kênh Các kênh SNR trung bình là 10 dB Chúng ta có thểthấy trong hình 1 l rằng sự thay đổi của kênh SNR tức thời cho một máy phát đơn vànhận đơn là nghiêm trọng Các kênh tức thời SNR có thể trở nên thấp như 4 dB do sựtắt dần mạnh của kênh Mặt khác, chúng ta có thể thấy rằng đối với các khối mãkhông gian-thời gian G2 sử dụng một bộ tiếp nhận sự biến động trong kênh tức thờiSNR là chậm hơn và ít nghiêm trọng Một cách rõ ràng, bằng cách sử dụng nhiều ăng-ten truyền như thể hiện trong hình 1.1, chúng ta đã làm giảm hiệu lực của sự tắt dầnmạnh của các kênh đáng kể Đây là thuận lợi trong bối cảnh các đề án điều chế thíchnghi, vì chế độ điều chế bậc cao có thể được sử dụng, để tăng thông lượng của hệthống

Trong những năm gần đây, khái niệm về đa chế độ thông minh, thu phát đaphương tiện (IMMT) đã nổi lên trong bối cảnh hệ thống không dây [l-61] Phạm vi củacác giải pháp khác nhau hiện có đã tìm thấy được lợi ích trong các hệ thống tiêu chuẩn

đã hoạt động được tóm tắt trong phần tổng quan tuyệt vời của Nanda [3] Mục đích

của các máy thu phát thích nghi là cung cấp cho người sử dụng điện thoại di động với

sự thỏa hiệp tốt nhất có thể giữa một số mâu thuẫn với các yếu tố thiết kế, chẳng hạn như tiêu thụ điện năng của trạm di động cầm tay (PS), khắc phục tốt các lỗi truyền dẫn, sử dụng hiệu quả phổ, công suất lưu lượng điện thoại, âm thanh/hình ảnh chất lượng và nhiều thứ khác.

Các giới hạn cơ bản của hệ thống không dây được cấu thành bởi kênh pha đingmiền thời gian và miền tần số, như minh họa trong hình 14.39 về tỷ số tín hiệu trênnhiễu (SNR) các dao động nhiều lần của một môđem trên một kênh phân tán Sự biếnđộng mạnh mẽ SNR quan sát cả hai so với thời gian và tần số so với đề nghị rằngtrong các kênh này không cố định chế độ thu phát có thể được dự kiến sẽ cung cấp mộthiệu suất tôt, phức tạp và trễ cân bằng Thúc đẩy bởi những hạn chế hiệu suất nêu trên

cố định chế độ thu, IMMTs đã thu hút quan tâm nghiên cứu đáng kể trong thập kỷ qua[1-61] Một số kết quả nghiên cứu được tổng hợp trong chuyên đề này

Hình 1.1: kênh tức thời SNR so với thời gian và tần suất của OFDM 5 12 sóng mang con trong bối cảnh của một đơn truyền đơn nhận cũng như cho các G2 mã thời gian không gian [7] bằng cách sử dụng một, hai và sáu máy thu khi giao tiếp qua một kênh không dây trong nhà Các kênh SNR trung bình là 10 dB, IEEE, Liew and Hanzo [8], 2001

Tuy nhiên, như chúng ta tăng số thu, tức là thứ tự đa dạng, chúng tôi nhận thấyrằng sự thay đổi của kênh sẽ chậm hơn Hiệu quả, bằng cách sử dụng đa dạng bậc cao,các kênh fading đã được chuyển sang các kênh AWGN giống, bằng chứng là các kịchbản sử dụng các khối mã không gian-thời gian G2 sử dụng sáu máy thu Kể từ khi điềuchế thích nghi chỉ mang lại lợi thế hơn các kênh fading, chúng tôi cho rằng việc sửdụng điều chế thích nghi có thể trở thành không cần thiết, như là thứ tự tính đa dạngđược tăng lên Do đó, điều chế thích ứng có thể được xem như là một thay thế thấphơn phức tạp đến không gian-thời gian mã hóa, vì chỉ có một máy phát đơn và nhậnđược yêu cầu

Ý định của chúng tôi với các cuốn sách là:

1 Trước hết, để vinh danh tất cả các nhà nghiên cứu, các đồng nghiệp và bạn bèđánh giá cao, đã đóng góp cho lĩnh vực này Do đó cuốn sách này là dành riêng cho

họ, vì không tìm kiếm của họ cho các giải pháp truyền dẫn tốt hơn cho truyền thôngkhông dây chuyên khảo này đã không thể được hình thành Họ là quá nhiều để đặt tên

ở đây, do đó chúng xuất hiện trong các chỉ số tác giả của cuốn sách

2 Mặc dù tiềm năng của điều chế và truyền dẫn thích ứng đã được công nhậnkhoảng 30 năm trước bởi Cavers [9] và trong những năm 90 các nỗ lực nghiên cứuliên quan đến tăng cường, đến nay không có chuyên khảo về chủ đề Vì vậy nó là niềm

hy vọng của chúng tôi rằng quan niệm của chuyên khảo này về chủ đề này sẽ cung cấpmột miêu tả đầy đủ của các thập niên cuối cùng của nghiên cứu và nhiên liệu cho quátrình đổi mới này

3 Như đã lập luận ở trên, điều chế thích nghi chỉ mang lại lợi thế khi giao tiếpqua phai kênh không dây Tuy nhiên, kể từ khi không gian-thời gian mã hóa hỗ trợviệc làm cho truyền và nhận được sự đa dạng giảm nhẹ những ảnh hưởng của fading,chúng tôi muốn miêu tả điều chế thích nghi như một sự thay thế thấp hơn phức tạp đếnkhông gian-thời gian mã hóa, vì chỉ có một máy phát đơn và nhận được yêu cầu

4 Chúng tôi hy vọng sẽ kích thích nghiên cứu hơn nữa bằng cách phơi bàykhông chỉ các thông tin lý thuyết hạn chế của IMMTs như vậy, nhưng cũng bởi đốichiếu một loạt các vấn đề thực tế và các vấn đề thiết kế cho các học viên Các nỗ lựchơn nữa mạch lạc của cộng đồng nghiên cứu không dây được dự kiến sẽ dẫn đến cácgiải pháp của các phạm vi rộng lớn của các vấn đề nổi bật, cuối cùng cung cấp chochúng tôi với bộ thu phát không dây linh hoạt trưng bày một hiệu suất gần tới giới hạn

lý thuyết thông tin

Các khó khăn nói trên gây ra bởi các kênh không dây có thể được giảm nhẹ bằng việc trù một bộ gần như ngay lập tức thích nghi hay xung tới xung thích ứng (BbBA) băng rộng đơn sóng mang [4], đa sóng mang hoặc ghép theo tần số trực giao [4] (OFDM) cũng như đa truy nhập phân chia theo mã (CDMA) máy thu phát Mục đích của các IMMTs là để giao tiếp trên các kênh truyền hình di động thù địch tại một toàn vẹn cao hơn hoặc thông lượng cao hơn, so với thu phát

cố định chế độ thông thường Một số hệ thống không dây hiện tại đã hỗ trợ một

số lớp của adaptivity và nghiên cứu trong tương lai có khả năng thúc đẩy những

nguyên tắc này hơn nữa bằng cách nhúng chúng vào các tiêu chuẩn đã có Ví dụ,

do tốc độ kênh điều khiển cao của họ và với sự ra đời của các nổi tiếng yếu tố lan truyền biến trực giao (OVSF) mã thế hệ thứ ba ULTRA / IMT 2000 hệ thống này đều tuân theo không chỉ dài hạn lan rộng cấu hình lại yếu tố, nhưng cũng để cấu hình lại gần như tức thời trên 10ms truyền xung cơ sở thời gian.

Với sự ra đời của BBA QAM, OFDM hay CDMA truyền nó trở thành có thểcho các trạm di động (MS) để gọi cho ví dụ trong các tình huống trong nhà hoặc trongkhu vực lan truyền trung tâm - nơi thường điều kiện kênh lành tính chiếm ưu thế - mộtchế độ điều chế thông lượng cao, chẳng hạn là 4 bit/ký tự, sự điều chế biên độ cầuphương (16QAM) Ngược lại, một mạnh mẽ, nhưng chế độ điều chế thông lượng thấp,chẳng hạn như 1 bit/ký tự điều biến đảo pha (BPSK) có thể được sử dụng gần rìa của

tế bào nhân giống, điều kiện tuyên truyền thù địch chiếm ưu thế Các BBVA QAM,chế độ OFDM hay CDMA chế độ chuyển đổi cũng có khả năng cấu hình lại thu phátvới tỷ lệ chậm của kênh hoặc Pha đing nhanh Điều này có thể ngăn ngừa chuyển giaotay-thuyết minh và quan trọng hơn cung cấp năng lượng không cần thiết lên, mà sẽgây ra một sự can thiệp tăng lên khi dùng đồng kênh, dẫn đến gia tăng sức mạnh tiềmnăng hơn nữa Quá trình này có thể gây hại ở tất cả các điện thoại di động hoạt động ởmức công suất không cần thiết

Một thuộc tính cụ thể của các bộ thu phát là tốc độ bit của họ dao động, nhưmột hàm của thời gian Đây không phải là một trở ngại trong bối cảnh truyền dữ liệu.Tuy nhiên, trong bài phát biểu tương tác [5] hay video [6] truyền thông bộ mã hóa/giải

mã nguồn thích hợp phải được thiết kế, có khả năng nhanh chóng cấu hình lại bản thântheo tốc độ bit gần như tức thời được cung cấp bởi các máy thu phát

Việc thực hiện dự kiến thu phát BBVA của chúng tôi có thể được đặc trưng với

sự trợ giúp của một loạt toàn bộ các chỉ số hiệu suất Trong thuật ngữ đơn giản,modem thích ứng tốt hơn các đối tác cố định chế độ cá nhân của họ, kể từ khi đưa ramột số trung bình của các bit truyền mỗi biểu tượng (BPS), BER trung bình của họ sẽthấp hơn so với modem cố định-mode Từ một góc nhìn khác, tại một BER cho thôngBPS của họ sẽ luôn luôn cao hơn Nói chung, cao hơn các BER chấp nhận được, gầngũi hơn hiệu suất với công suất kênh Gaussian Một lần nữa, thực tế này nhấn mạnhtầm quan trọng của việc thiết kế lập trình-tốc độ, bộ mã hóa-giải mã nguồn lỗi-chẳnghạn như đa tốc độ tiên tiến (AMR) bộ mã hóa – giải mã nói được sử dụng trong UMTS

- mà không mong đợi một BER thấp

Tương tự như vậy, khi sử dụng các nguyên tắc BBA hoặc AQAM trên trongmiền tần số trong bối cảnh của OFDM [4] hoặc kết hợp với OVSF lan truyền mã sốtrong các hệ thống CDMA, hấp dẫn thiết kế hệ thống cân bằng và một cao hơn tất cảhiệu suất có thể đạt được [6] Tuy nhiên, mặc dù các nghiên cứu sâu rộng trong lĩnhvực này bởi cộng đồng quốc tế, có một loạt những vấn đề còn lại để được giải quyết vàchuyên khảo này dự định sẽ đóng góp những nỗ lực này Các kỹ thuật xử lý tín hiệuđược sử dụng là tham vọng, nhưng một loạt các công nghệ mới nổi bật dựa trên triết lýthiết kế củavô tuyến định nghĩa bằng phần mềm [10] (SDR) kiến trúc đã được ghinhận trong tài liệu Các khả năng của công nghệ SDR được dự kiến sẽ phát triển hơnnữa trong những năm sắp tới.

1.2 Nguyên tắc thích ứng

AQAM phù hợp cho truyền thông song công giữa MS và BS, kể từ khi chế độAQAM phải được thích nghi và hiệu giữa chúng, để cho phép chất lượng kênh 1dựtoán và báo hiệu đến tận nơi Sự thích nghi chế độ AQAM là hành động của máy phát

để đáp ứng với điều kiện kênh thời gian khác nhau Để có hiệu quả phản ứng vớinhững thay đổi trong chất lượng kênh, các bước sau đây phải được thực hiện:

1 Xuyên suốt cuốn sách, chúng ta sẽ nghiên cứu ảnh hưởng của biến động chất lượng kênh đa đường gây ra Tuy nhiên, các nguyên tắc liên quan được áp dụng như nhau trong bối cảnh giảm thiểu các hiệu ứng nhiễu đồng kênh áp đặt bởi các biến động thời gian biến đổi của số lượng người dùng được hỗ trợ Đương nhiên, những hiệu ứng nhiễu đồng kênh có thể được giảm nhẹ với sự trợ giúp của các kỹ thuật can thiệp hủy bỏ, nhưng trong trường hợp sử dụng-phức tạp thấp phát hiện người dùng đơn một chương trình thích ứng đơn giản là có thể kích hoạt một chế độ truyền tải mạnh mẽ hơn Những lợi ích lớp mạng liên quan của việc sử dụng các chương trình truyền thích nghi đã được định lượng trong [11].

Chúng tôi lưu ý hơn nữa rằng các kênh biến động chất lượng đa đường gây ra có thể được giảm nhẹ còn với sự trợ giúp của nhiều phát và nhiều người nhận trợ giúp không gian-thời gian mã hóa các thỏa thuận [12], nếu phức tạp cao hơn liên quan là giá cả phải chăng Trong một phát nhiều và nhiều người nhận trợ giúp không gian-thời gian mã hóa kịch bản các lợi ích thực hiện AQAM xói mòn, kể từ khi các kênh biến động chất lượng đa đường gây ra được giảm nhẹ bởi các chương trình không gian-thời gian

mã hóa [12] được sử dụng Chúng tôi lưu ý, tuy nhiên đó cố định chế độ điều chế dựa trên bộ mã hóa – giải mã không gian-thời gian được dự kiến sẽ ít hiệu quả về giảm thiểu tác động của biến động can thiệp thời gian biến thể đồng kênh, hơn các đối tác thích ứng của họ, đặc biệt là, nếu không có sự can thiệp hủy được sử dụng

• Ước lượng chất lượng kênh: Để thích hợp chọn các thông số truyền dẫn được

sử dụng cho việc truyền tải tới, một ước lượng đáng tin cậy của các chức năng chuyểnkênh trong truyền động khe thời gian tiếp theo là cần thiết

• Lựa chọn các thông số thích hợp cho việc truyền tải tiếp theo: Dựa trên những

dự đoán của các điều kiện kênh cho các khe thời gian tiếp theo, các máy phát có để lựachọn điều chế và mã hóa kênh phương thức thích hợp cho các sóng mang con

Báo hiệu hoặc phát hiện không rõ ràng của các thông số làm việc: Người nhận

sẽ phải được thông báo, khi mà các thông số bộ giải điều chế để sử dụng cho các góitin nhận được Thông tin này hoặc có thể được chuyển tải trong symbol OFDM chính

nó, với cái giá của sự mất mát của thông lượng dữ liệu hiệu quả, hoặc người nhận cóthể cố gắng ước lượng các thông số làm việc của máy phát từ xa bằng phương tiện của

cơ chế phát hiện mù [4],

1.3 Đo chất lượng kênh

Ước tính chất lượng kênh đáng tin cậy nhất là tỷ lệ lỗi bit (BER), vì nó phảnánh chất lượng kênh, không phân biệt nguồn hoặc bản chất của sự suy thoái chấtlượng BER có thể được ước tính một cách gọi một số phương pháp tiếp cận

Thứ nhất, các BER có thể được ước tính với một độ chi tiết hoặc độ chính xác

nhất định, với điều kiện là hệ thống đòi hỏi một bộ giải mã kênh hay - đồng nghĩa – sựsửa lỗi trước (FEC) bộ giải mã sử dụng giải mã đại số [13],

Thứ hai, nếu hệ thống chứa một bộ (SISO) bộ giải mã kênh, BER có thể được

ước tính với sự trợ giúp của các giá trị tham chiếu để tính giá trị mềm (LLR), đánh giáhoặc ở đầu vào hay đầu ra của bộ giải mã kênh Một cách đặc biệt hấp dẫn của cáchgọi LLRs được sử dụng bộ mã hóa-giải mã Turbo mạnh mẽ, trong đó cung cấp mộtdấu hiệu đáng tin cậy của các tin liên quan đến một quyết định bit đặc biệt trong bốicảnh LLRs

Thứ ba, trong trường hợp không có kênh mã hóa / giải mã (codec) được sử

dụng trong hệ thống, chất lượng kênh hiện trong thuật ngữ của BER có thể được ướctính với sự trợ giúp của các sai số bình phương (MSE) tại đầu ra của cân bằng kênhhoặc các số liệu liên quan chặt chẽ của tỉ lệ tín hiệu trên nhiễu giả (Pseudo-SNR) [6].MSE hoặc giả SNR tại đầu ra của bộ cân bằng kênh có lợi thế quan trọng là họ có khảnăng định lượng mức độ nghiêm trọng của các liên ký hiệu-nhiễu (ISI) và/hoặc cannhiễu cùng kênh (CCI) có kinh nghiệm, nói cách khác định lượng các tín hiệu tỉ lệnhiễu –xung –nhiễu (SINR)

Như một ví dụ, xem xét OFDM Trong modem OFDM [4] xác suất lỗi bit

trong mỗi sóng mang có thể được xác định bởi các biến động của tần số tức thời miềnchức năng chuyển kênh của kênh Hn, nếu không có sự can thiệp đồng kênh là hiện tại.Các Hn ước tính của các chức năng chuyển kênh có thể được mua lại bởi các phươngtiện ước lượng kênh thí điểm tông dựa [4] Đối với thu CDMA kỹ thuật tương tự được

áp dụng, trong đó chiếm chủ đề của chuyên khảo này

Việc chậm trễ giữa các ước lượng chất lượng kênh và truyền tải thực tế của một

vụ nổ liên quan đến tần số Doppler tối đa của kênh này là rất quan trọng liên quan đếnhiệu suất của hệ thống thích nghi của Nếu ước tính kênh là lỗi thời tại thời điểmtruyền dẫn, sau đó hiệu suất hệ thống người nghèo sẽ dẫn đến [6]

Như một ví dụ xem xét OFDM Trong modem OFDM [4] xác suất lỗi bit trongmỗi sóng mang có thể được xác định bởi các biến động của tần số tức thời miền chứcnăng chuyển kênh của kênh Hn, nếu không có sự can thiệp đồng kênh là hiện tại Các

Hn ước tính của các chức năng chuyển kênh có thể được mua lại bởi các phương tiệnước lượng kênh thí điểm tông dựa [4] Đối với thu CDMA kỹ thuật tương tự được ápdụng, trong đó chiếm chủ đề của chuyên khảo này Việc chậm trễ giữa các ước lượngchất lượng kênh và truyền tải thực tế của một vụ nổ liên quan đến tần số Doppler tối

đa của kênh này là rất quan trọng liên quan đến hiệu suất của hệ thống thích nghi của.Nếu ước tính kênh là lỗi thời tại thời điểm truyền dẫn, sau đó hiệu suất hệ thống ngườinghèo sẽ dẫn đến [6]

1.4 Sự Thích nghi Tham số Thiết bị thu phát.

Các thông số truyền khác nhau- như điều chế và mã hóa chế độ - của AQAMđơn và đa sóng mang cũng như thu phát CDMA có thể được thích nghi với các điềukiện kênh mong đợi Ví dụ, điều chỉnh các số mức điều chế để đáp ứng với các SNRmong đợi gặp phải trong mỗi sóng mang con OFDM có thể được sử dụng, để đạt đượcmột loạt các khác nhau thoả hiệp giữa tính toàn vẹn dữ liệu nhận được và thông qua.Sóng mang con hỏng có thể được loại trừ khỏi truyền dữ liệu và để trống hoặc dùngchẳng hạn giảm hệ số đỉnh Một loạt các thuật toán khác nhau để lựa chọn các chế độ

điều chế thích hợp phải được điều tra bởi các nghiên cứu trong tương lai Các thông

số mã hóa kênh thích ứng đòi hỏi tỷ lệ mã, bộ chèn thích nghi và làm thủng cho

mã chập và turbo, hoặc thay đổi khối độ dài cho các mã khối [4].

Dựa trên ước tính miền tần số chức năng chuyển kênh, phổ độ méo trước ở máy phát của một hoặc cả hai trạm giao tiếp có thể được viện dẫn, để chống lại một phần của toàn fading lựa chọn tần số của kênh thời gian phân tán Không

giống như cân bằng miền tần số tại máy thu - mà sửa chữa cho các biên độ và pha lỗigây ra khi các sóng mang con của các kênh, nhưng mà không thể cải thiện SNR trongkênh con OFDM chất lượng kém – độ méo trước quang phổ ở máy phát OFDM có thểhằng số gần tín hiệu-tới-nhiễu cấp liên tục cho tất cả các sóng mang con và có thểđược xem như là điều khiển công suất trên cơ sở sóng mang con tới sóng mang con

Ngoài việc cải thiện hiệu suất BER của hệ thống trong các kênh truyền hìnhthời gian phân tán, trước sự biến dạng quang phổ có thể được sử dụng để thực hiện tất

cả các chức năng ước lượng kênh và cân bằng tại chỉ có một trong hai trạm giao tiếphai chiều Chi phí thấp, các trạm điện thoại di động tiêu thụ điện năng thấp có thể giaotiếp với một trạm cơ sở đó thực hiện các ước lượng kênh và miền tần số cân bằng củađường lên, và sử dụng các tính năng chuyển kênh cho trước bóp méo các ký tự OFDMdownlink Thiết lập này sẽ dẫn đến chất lượng kênh tổng thể khác nhau trên lên vàđường xuống, và chất lượng kênh downlink trước gỡ cấp trên có thể bị khai thác bằngcách sử dụng một bộ giải mã kênh tính toán ít phức tạp, có yếu khả năng sửa lỗi trongcác trạm di động hơn trong các trạm cơ sở

Nếu chức năng chuyển giao miền tần số của kênh là bị làm mất tác đầy đủ bằngcác độ méo trước quang phổ khi thích nghi với sức mạnh sóng mang con để nghịchđảo của hàm chuyển kênh, sau đó công suất đầu ra của máy phát có thể trở nên quánhiều, nếu sóng mang con nặng nề đã bị mờ có mặt trong dải tần số của hệ thống Đểhạn chế tối đa sản lượng điện của máy phát, kênh lai độ méo trước và phương thứcđiều chế thích ứng có thể nghĩ ra, mà sẽ tắt truyền trong kênh con tắt dần mạnh, trongkhi giữ lại những lợi ích của độ méo trước trong các sóng mang con còn lại

Chế độ báo hiệu BbBA đóng một vai trò quan trọng trong hệ thống thích nghi

và phạm vi lựa chọn tín hiệu được tóm tắt trong Hình 1.2 cho tín hiệu vòng kín Nếu

dự toán chất lượng kênh và thích ứng các tham số đã được thực hiện tại máy phát củamột liên kết cụ thể, dựa trên sự thích nghi vòng hở, sau đó tập kết quả của các thông sốphải được truyền đạt đến người nhận để giải điều chế thành công và giải mã các kýhiệu OFDM Một khi người nhận xác định các thiết lập thông số yêu cầu để được sửdụng bởi các máy phát từ xa, sau đó thông tin này đã được báo hiệu để truyền từ xatrong các liên kết ngược Nếu thông tin báo hiệu này là hỏng, sau đó người nhận là

thường không thể giải mã một cách chính xác các ký hiệu OFDM tương ứng với cácthông tin incoưect tín hiệu, năng suất một lỗi symbol OFDM.

Không giống như các hệ thống nối tiếp thích nghi, có sử dụng cùng một tập hợpcác thông số cho tất cả các ký hiệu dữ liệu trong một gói tin truyền tải [4], hệ thốngOFDM thích nghi [4] có phản ứng với tính chất chọn lọc tần số của kênh, bằng cáchthích ứng các thông số modem trên các sóng mang con Các kết quả trên cao báo hiệu

có thể trở thành cao hơn so với các loại modem nối tiếp đáng kể, và có thể được ngăncấm ví dụ cho việc thích ứng chế độ điều chế sóng mang con tới sóng mang con Đểkhắc phục những hạn chế này, các kỹ thuật hiệu quả và đáng tin cậy đã được sử dụng

để thực hiện thực tế của modem OFDM thích nghi

by BS

Evaluate perceived channel quality

and signal the requested transmission mode

Trong kết luận, thu phát chế độ cố định là không có khả năng đạt được một thỏahiệp tốt về hiệu suất và độ phức tạp Các đề xuất BBB thiết kế hệ thống thích nghi môhình là có triển vọng hơn trong lĩnh vực này Một loạt các vấn đề và các giải phápđược nhấn mạnh về khái niệm có sự tham khảo một ví dụ dựa trên OFDM, cho thấykhu vực, nơi nghiên cứu đáng kể trong tương lai là cần thiết Một đề tài nghiên cứu cụthể, nâng quan tâm nghiên cứu đáng kể thời gian gần đây là cách gọi các kỹ thuật dự

báo chất lượng kênh hiệu quả [14] Trước khi chúng tôi bắt đầu giảng sâu trong củachúng tôi trong các chương sắp tới, trong phần tiếp theo, chúng tôi cung cấp một quanđiểm lịch sử ngắn gọn về điều chế thích nghi.

1.5 Những cột mốc trong lịch sử điều chế thích nghi.

1.5.1 Điều chế thích ứng đơn - đa sóng mang

Như chúng tôi đã lưu ý trong các phần trước, các kênh truyền thông di độnghiện rất đặc trưng một kênh thời gian biến chất lượng gần như ngay lập tức dao động[13] và cố định chế độ modem do đó thường bị vỡ của lỗi truyền dẫn, ngay cả khi hệ

thống được thiết kế để cung cấp một cao tỷ suất lợi nhuận liên kết Một phương pháp

hiệu quả để giảm thiểu những tác động bất lợi là để thích nghi điều chỉnh điều chế

và / hoặc các định dạng mã hóa kênh cũng như một loạt các thông số hệ thống khác dựa trên những thông tin chất lượng kênh gần như tức thời cảm nhận của người nhận,

đó là đưa trở lại máy phát với sự trợ giúp của một kênh thông tin phản hồi [15],

nguyên tắc chính đáng này đã được công nhận bởi Hayes [15] vào đầu năm 1968

Nó cũng đã được trình bày trong các phần trước rằng các chương trình thíchứng gần như ngay lập tức yêu cầu một liên kết phản hồi đáng tin cậy từ máy thu đếnmáy phát Tuy nhiên, sự khác biệt chất lượng kênh phải đủ chậm cho máy phát để cóthể thích nghi với điều chế và / hoặc kênh mã hóa định dạng thích hợp Việc thực hiệncác đề án có khả năng được tăng cường với sự trợ giúp của kỹ thuật dự báo chất lượngkênh [14] Là máy đo có hiệu quả Fading, Hayes [15] đề xuất việc làm thích ứng điệntruyền tải, trong khi Cavers [9] đề nghị cách gọi một chương trình thời gian biểu tượngbiến để đáp ứng với những cảm nhận chất lượng kênh tại các chi phí của một yêu cầubăng thông biến Một bất lợi của các chương trình biến điện là nó làm tăng cả các yêucầu về công suất trung bình truyền và mức độ nhiễu đồng kênh đối với những ngườidùng khác, trong khi yêu cầu một cao độ tuyến tính lớp A hoặc AB khuếch đại quyềnlực, mà thể hiện một hiệu suất năng lượng thấp Là một thay thế hấp dẫn hơn củaAQAM việc làm đã được đề xuất bởi Steele và Webb, mà phá vỡ một số trong nhữngnhược điểm nêu trên bằng cách sử dụng khác nhau QAM [16,17]

Với sự ra đời của Ký hiệu Thí điểm giúp đỡ sự Điều biến (PS AM) [18-20],Otsuki et al [21] sử dụng hình vuông chòm sao QAM thay vì sao [4] chòm sao, nhưmột biện pháp chống phai màu thực tế Với sự trợ giúp của phân tích công suất kênhcủa kênh fading Rayleigh [22], Goldsmith et al [23] và Alouini et al [24] cho thấyrằng kết hợp biến điện, phương án thích ứng biến lãi suất rất hấp dẫn về tiếp cận năng

lực của các kênh và đặc điểm hiệu suất thông đạt được của biến điện MQAM [23],Tuy nhiên, họ cũng nhận thấy rằng các thông thêm đạt được bởi sự thích ứng biếnnăng lượng hỗ trợ bổ sung đối với các hằng số điện, sơ đồ biến tốc độ là biên cho hầuhết các loại kênh fading [23,25].

Năm 1996 Torrance và Hanzo [26] đề xuất một tập hợp các chế độ chuyển đổicấp độ của thiết kế để đạt được một BPS trung bình năng suất cao, trong khi duy trìBER trung bình đích Phương pháp của họ được dựa trên việc xác định một kết hợpBPS / BER chi phí chức năng cụ thể để truyền trên kênh Rayleigh hẹp, mà kết hợp cảcác thông BPS cũng như các mục tiêu BER trung bình của hệ thống Tối ưu hóaPowell đã được viện dẫn cho việc tìm kiếm một tập hợp các chế độ chuyển đổingưỡng, mà không đổi, không phụ thuộc vào kênh thực tế Tín hiệu để Noise Ratio(SNR) gặp phải, tức là không phụ thuộc vào các điều kiện kênh tức thời phổ biến Tuynhiên, vào năm 2001 Choi và Hanzo [27] ghi nhận rằng một BPS cao thông lượng cóthể đạt được, nếu dưới kênh cao điều kiện SNR việc kích hoạt các chế độ AQAMthông lượng cao được tiếp tục khuyến khích bằng cách giảm các chế độ chuyển đổiAQAM ngưỡng Một cách rõ ràng hơn, một tập hợp các mức độ chuyển đổi chế độAQAM SNR phụ thuộc đã được đề xuất [27], mà giữ BER trung bình không đổi, trongkhi tối đa hóa thông lượng đạt được Chúng tôi lưu ý hơn nữa rằng tập hợp các mức độchuyển đổi nguồn gốc trong [26,28] dựa trên tối ưu hóa đa chiều kỹ thuật của Powell[29] và do đó quá trình tối ưu hóa có thể bị kẹt trong một tối thiểu địa phương Vấn đềnày đã được khắc phục bởi Choi và Hanzo khi phát sinh một bộ tối ưu của các cấpchuyển đổi [27], khi sử dụng các kỹ thuật số nhân Lagrange Người ta thấy rằng bộnày chuyển cấp kết quả trong toàn cầu tối ưu trong một cảm giác rằng, kế hoạchAQAM tương ứng thu được tối đa có thể trung bình BPS thông, trong khi duy trì BERtrung bình đích Một phát triển hơn nữa quan trọng là đóng góp của Tang [30] tronglĩnh vực việc trù một kế hoạch học tập thông minh cho các điều chỉnh thích hợp cácngưỡng chuyển đổi AQAM

Những đóng góp này đã chứng minh rằng A QAM trưng bày lợi thế đầy hứahẹn, khi so sánh với phương án điều chế cố định trong các điều khoản của quang phổhiệu quả, hiệu suất BER và mạnh mẽ chống lại sự chậm trễ kênh lây lan, vv các hệthống khác nhau sử dụng QAM cũng đã được đặc trưng trong [4] Các số hiệu suấtgiới hạn trên của dải hẹp BBB-QAM qua chậm Rayleigh kênh fading phẳng đượcđánh giá bằng Torrance và Hanzo [31], trong khi trên các kênh băng rộng của Wong

và Hanzo [32,33] Sau những phát triển, điều chế thích nghi cũng được nghiên cứu kếthợp với mã hóa kênh và kiểm soát quyền lực kỹ thuật bởi Matsuoka et al [34] cũngnhư Goldsmith và Chua [35,36],

Trong giai đoạn đầu của nghiên cứu nhấn mạnh hơn được dành riêng cho cáckhía cạnh hệ thống điều chế thích nghi trong môi trường băng hẹp Một phương phápđáng tin cậy của truyền thông số điều khiển điều chế đã được đề xuất bởi Otsuki et al.[21], nơi mà các thông số đã được nhúng vào trong các khung truyền dẫn phần trunggian bằng cách sử dụng mã Walsh Sau đó, tại nhận các chuỗi Walsh đã được giải mãbằng cách sử dụng phát hiện khả năng tối đa Một kỹ thuật của tín hiệu điều chế cácchế độ cần sử dụng đã được đề xuất bởi Torrance và Hanzo [37], nơi các ký hiệu điềuchế kiểm soát được đại diện bởi protec¬tion lỗi ký hiệu 5-PSK bất bình đẳng Symboltới Symbol (SBS) thích ứng, chứ không phải là hệ thống BBB-adaptive đã được đềxuất bởi Lau và Marie trong [38], nơi máy phát là có khả năng truyền mỗi biểu tượngtrong một chế độ modem khác nhau, tùy thuộc vào các điều kiện kênh Đương nhiên,người nhận có để đồng bộ hóa với máy phát trong điều kiện của chuỗi chế độ SBSthích nghi, để giải điều chế một cách chính xác các ký hiệu nhận được và do đó việclàm của BbB- adaptivity ít khó khăn, trong khi đạt được một hiệu suất tương tự nhưcủa BbB- sắp xếp thích nghi trong điều kiện kênh điển hình

Trong giai đoạn đầu của nghiên cứu nhấn mạnh hơn được dành riêng cho cáckhía cạnh hệ thống điều chế thích nghi trong môi trường băng hẹp Một phương phápđáng tin cậy của truyền thông số điều khiển điều chế đã được đề xuất bởi Otsuki et al.[21], nơi mà các thông số đã được nhúng vào trong các khung truyền dẫn phần trunggian bằng cách sử dụng mã Walsh Sau đó, tại nhận các chuỗi Walsh đã được giải mãbằng cách sử dụng phát hiện khả năng tối đa Một kỹ thuật của tín hiệu điều chế cácchế độ cần sử dụng đã được đề xuất bởi Torrance và Hanzo [37], nơi các ký hiệu điềuchế kiểm soát được đại diện bởi các biểu tượng bảo vệ lỗi 5-PSK bất bình đẳng.Symbol tới Symbol (SBS) thích ứng, chứ không phải là hệ thống thích nghi BBB đãđược đề xuất bởi Lau và Marie trong [38], nơi máy phát là có khả năng truyền mỗibiểu tượng trong một chế độ modem khác nhau, tùy thuộc vào các điều kiện kênh.Đương nhiên, người nhận có để đồng bộ hóa với máy phát trong điều kiện của chuỗichế độ SBS thích nghi, để giải điều chế một cách chính xác các ký hiệu nhận được và

do đó việc làm của BBB adaptivity ít khó khăn, trong khi đạt được một hiệu suấttương tự như của BBB sắp xếp thích nghi trong điều kiện kênh điển hình

Triết lý điều chế thích nghi sau đó đã được mở rộng để băng rộng môi trường

đa đường giữa những người khác ví dụ bởi Kamio et al [39] bằng cách sử dụng mộtQuyết định Phản hồi hai chiều cân bằng (DFE) trong một môi trường vi mô và vĩ mô

tế bào Kỹ thuật cân bằng này sử dụng cả hai phía và lạc hậu ước lượng kênh theo địnhhướng dựa trên các ký hiệu trước và sau trong khung truyền đi Cân bằng dẫn nội suytrên toàn khung truyền cũng đã được sử dụng để làm giảm sự phức tạp kết hợp vớikhông gian đa dạng [39] Các tác giả kết luận rằng bán kính của tế bào có thể được mởrộng trong một hệ thống di động vĩ mô và hiệu quả diện tích quang phổ cao hơn có thểđạt đư ợc đối với môi trường vi mô tế bào bằng cách sử dụng điều chế thích nghi Cáchiệu ứng độ trễ truyền dẫn dữ liệu, xảy ra khi tốc độ dữ liệu đầu vào là cao hơn so vớithông lượng truyền tải tức thời đã được nghiên cứu và các giải pháp đã được xây dựngbằng cách sử dụng nhảy tần số [40] và ghép kênh thống kê, mà số lượng các TimeDivision Multiple Access (TDMA) khe thời gian được phân bổ cho một người sử dụng

đã được thích nghi điều khiển [41]

Trong tài liệu tham khảo [42] tỷ lệ ký hiệu điều chế thích nghi được áp dụng,nơi mà tỷ lệ biểu tượng hoặc các số mức điều chế được chuyển bằng cách sử dụng tốc

đó đã được giới thiệu bởi Matsuoka et al kết hợp với điều chế thích nghi trong tài liệutham khảo [34], nơi bùng nổ truyền kết hợp một mã Reed Solomon bên ngoài và một

mã xoắn bên trong để đạt được truyền tải dữ liệu chất lượng cao Tỷ lệ mã hóa đã đượcthay đổi theo chất lượng kênh phổ biến bằng cách sử dụng cùng một phương pháp,như trong điều chế thích ứng để đạt được một hiệu suất mục tiêu BER nhất định Mộtbiên kênh cái gọi là đã được giới thiệu trong sự đóng góp này, trong đó tăng hiệu quảcác ngưỡng chuyển đổi vì lợi ích của chỉ dẫn ảnh hưởng của lỗi ước lượng chất lượngkênh, mặc dù điều này chắc chắn làm giảm BPS thông đạt được

Trong một nỗ lực để cải thiện hiệu suất đạt được so với độ phức tạp cân bằngtrong bối cảnh AQAM, Yee và Hanzo [43] nghiên cứu các thiết kế khác nhau Chức

năng Cơ sở theo bán kính (RBF) mạng nơ ron các chương trình dựa trên hỗ trợ, trongkhi giao tiếp qua các kênh phân tán Lợi thế của những DfES RBF-hỗ trợ là họ đang

có khả năng cung cấp các quyết định không có lỗi ngay cả trong kịch bản, khi ôngnhận một đại lượng phức không thể có lỗi-tự do được phát hiện bởi các DFE thôngthường, vì chúng không có thể được chia thành các lớp quyết định với sự trợ giúp củamột ranh giới quyết định tuyến tính Trong những cái gọi là tình huống quyết địnhtuyến tính không thể tách rời các DFE RBF hỗ trợ vẫn có thể vẫn còn có khả năngphân loại các phasors nhận vào các lớp học ra quyết định mà không có lỗi quyết định.Một cải tiến phiên bản Turbo BCH mã hơn nữa của hệ thống RBF-hỗ trợ này được đặctrưng bởi Yee ef al trong [44], trong khi một sự sắp xếp RBF turbo-gỡ hòa là chủ đềcủa các cuộc điều tra của Yee, Liew và Hanzo tiến hành tại [45,46] Các nghiên cứuAQAM RBF-hỗ trợ cũng đã được mở rộng đến các cân bằng turbo của một chập cũngnhư không gian-thời gian sắp xếp mã lưới hóa bởi Yee, Yeap và Hanzo [47,48] đềxuất, cùng một tác giả sau đó cố gắng để giảm bớt sự phức tạp thực hiện liên quan củamột RBF-QAM hỗ trợ modem với sự ra đời của việc sử dụng một trong pha / cầuphương giai đoạn chương trình Turbo cân bằng riêng biệt trong vòng tay vuông góccủa modem

Như đã đề cập ở trên, hiệu suất của kênh mã hóa kết hợp với điều chế thíchnghi trong môi trường băng hẹp cũng đã được đặc trưng bởi Chua và Goldsmith [35].Trong trellis đóng góp của họ và mã số mạng tinh thể được sử dụng mà không có kênhinterleaving, gọi một con đường phản hồi giữa máy phát và máy thu cho mục đíchkiểm soát chế độ modem Cụ thể, các mô phỏng lý thuyết và kết quả của Goldsmith vàChua cho thấy một mã tăng 3dB đã đạt được ở một BER là 10-6 cho một mã lưới 4-bãohòa và 4dB bởi một mã lưới 8-bão hòa trong bối cảnh các chương trình thích nghi hơnRayleigh fading kênh, trong khi một mã số 128-bão hòa thực hiện trong vòng 5dB củakhả năng giới hạn Shannon Các hiệu ứng của sự chậm trễ trong chế độ AQAM tínhiệu đường phản hồi về việc các modem thích nghi của đã được nghiên cứu và đề ánnày trưng bày một quang phổ hiệu quả cao hơn, khi so sánh với các trellis không thíchnghi được mã hóa hiệu suất Goeckel [49] cũng đóng góp trong lĩnh vực mã hóa thíchnghi và làm việc thực tế lỗi thời, thay vì ước tính giảm âm hoàn hảo Nghiên cứu thêm

về điều chế thích nghi mã đa chiều cũng được tiến hành bởi lỗ et al [50] đối vớitruyền dẫn trên các kênh fading phẳng Pearce, Burr và Tozer [51] cũng như Lau vàMcleod [52] cũng đã phân tích các hoạt động thương mại-off kết hợp với sử dụng mãhóa kênh và điều chế thích nghi hoặc thích nghi trellis mã hóa, tương ứng, như mờ dần

các biện pháp chống hiệu quả Trong một nỗ lực để cung cấp một so sánh công bằngcủa các đề án điều chế Coded khác nhau được biết đến tại thời điểm viết bài, Ng,Wong và Hanzo cũng đã nghiên cứu Trellis Coded Modulation (TCM), Turbo TCM(TTCM), Bit-Interleaved Coded Modulation (BICM) và lặp đi lặp lại, hỗ trợ giải mãBICM (BICM-ID), nơi TTCM đã được tìm thấy là chương trình tốt nhất tại một giải

mã phức tạp được đưa ra [53]

Đóng góp tiếp theo của Suzuki et al [54] kết hợp sự phân tập vị trí và nguồnphát thích ứng kết hợp với điều chế thích ứng, ví dụ như để chống lại các tác động củamôi trường đa kênh ở 10 Mbits / s tốc độ truyền Các tối đa chấp nhận được chậm trễ-lan đã được coi là một thời gian biểu tượng cho một mục tiêu có nghĩa là BER hiệusuất 0,1% Điều này đạt được trong một kịch bản TDMA, nơi ước tính kênh đã được

dự đoán dựa trên phép ngoại suy của các ước tính chất lượng kênh trước đó Như đã đềcập ở trên, sức mạnh truyền biến được áp dụng trong sự kết hợp với điều chế thíchnghi trong tài liệu tham khảo [36], nơi các ứng tốc độ truyền dẫn và quyền lực đã đượctối ưu hóa cho các lợi ích của việc đạt được một hiệu suất phổ tăng Trong chuyên luậncủa họ một kênh biến đổi chậm được giả định và sức mạnh nhận được tức thời yêu cầu

để đạt được một hiệu suất nhất định ràng buộc trên được giả định được biết đến trướckhi truyền tải Điều khiển công suất kết hợp với một loại tiền méo phi tuyến tínhkhuếch đại công suất bù đã được nghiên cứu trong bối cảnh điều chế thích nghi trongtài liệu tham khảo [55] Phương pháp này được sử dụng để giảm thiểu các hiệu ứngphi tuyến tính kết hợp với các bộ khuếch đại quyền lực, khi điều biến QAM được sửdụng

Kết quả cũng đã được ghi nhận liên quan đến việc thực hiện điều chế thích ứngkết hợp với các chương trình đa truy nhập khác nhau trong một môi trường kênh bănghẹp Trong một hệ thống TDMA, cấp phát kênh động được làm việc của Ikeda et al.,Nơi mà ngoài để gán một chế độ điều chế khác nhau để một chất lượng kênh khácnhau, ưu tiên đã luôn dành cho những người sử dụng trong yêu cầu của họ đối với việcđặt thời gian khe, mà được hưởng lợi từ chất lượng kênh tốt nhất [56] Việc thực hiệnđược so sánh với các hệ thống phân kênh cố định, nơi mà lợi ích đáng kể đã đạt được

về mặt công suất hệ thống Hơn nữa, một xác suất chấm dứt cuộc gọi thấp hơn đã đượcghi lại Tuy nhiên, xác suất chuyển vùng nội tế bào tăng như là một kết quả của sự kếthợp cấp phát kênh động (DCA) Đề án này liên tục tìm kiếm cho một chất lượng cao,thông lượng cao thời gian rãnh để hỗ trợ người sử dụng tích cực giao tiếp Các ứng

dụng của điều chế thích nghi trong truyền tải gói tin đã được giới thiệu bởi hệ, Senpai

và Morinaga [57], trong đó kết quả cho thấy một BPS cải thiện thông lượng Việc thựchiện điều chế thích nghi cũng được đặc trưng kết hợp với một yêu cầu lặp lại tự động(ARQ) hệ thống trong tài liệu tham khảo [58], nơi các bit truyền được mã hóa bằngcách sử dụng một mã dư thừa vòng (CRC) và một mã thủng xoắn để tăng dữ liệuthông

Một luận tiếp tục được xuất bản bởi Sampei, Morinaga và Hamaguchi [59] trênkết quả thử nghiệm trong phòng thí nghiệm liên quan đến việc sử dụng điều chế thíchnghi trong một kịch bản TDD, nơi mà các tiêu chí chuyển đổi chế độ modem được dựatrên các tín hiệu để tiếng ồn tỷ lệ và trên bình thường chậm trễ-lan Trong các kết quảthí nghiệm, các lỗi ước lượng chất lượng kênh xuống cấp hiệu suất và do đó - như đã

ám chỉ trước đó - một biên độ lỗi ước lượng kênh đã được giới thiệu để giảm thiểu suythoái này Rõ ràng, các biên độ lỗi ước lượng kênh được định nghĩa là các biện phápcách lề bảo vệ thêm nhiều phải được thêm vào các mức ngưỡng chuyển đổi vì lợi íchcủa việc giảm thiểu những ảnh hưởng của các lỗi ước lượng kênh Việc chậm trễ-lancũng xuống cấp hiệu suất đạt được do sự BER không thể rút gọn liên quan, mà khôngđược bù đắp bởi người nhận Tuy nhiên, việc thực hiện các chương trình thích nghi ởmột sự chậm trễ lây lan môi trường kênh khiếm đã tốt hơn, so với một hệ điều chế cốđịnh Những thí nghiệm này cũng kết luận rằng, kế hoạch AQAM có thể được vậnhành cho một tần số Doppler của fd = 10 Hz tại một sự chậm trễ lây lan bình thường là0,1 hoặc cho fd = 14Hz tại một sự chậm trễ lây lan bình thường 0,02, trong đó sản xuấtmột BER trung bình là 0,1% tại một tốc độ truyền tải 1 Mbits / s

Cuối cùng, độ trễ và đồng kênh khía cạnh can thiệp dữ liệu đệm gây ra của AQAM modem đã được nghiên cứu trong [60,61] Cụ thể, độ trễ kết hợp với lưu trữ cácthông tin được truyền đi trong điều kiện kênh suy thoái nghiêm trọng đã được giảmnhẹ bằng cách nhảy tần số hoặc ghép kênh thống kê Theo dự kiến, độ trễ được tănglên, khi một trong hai tốc độ di động hoặc các SNR kênh đang giảm, vì cả hai kết quảnày trong khoảng thời gian SNR tức thấp kéo dài Nó đã được chứng minh rằng là kếtquả của các biện pháp đề xuất, thường là nhiều hơn 4 dB SNR giảm đã đạt được bằngcác modem thích ứng đề xuất so với các định chế độ modem chuẩn thông thường được

sử dụng Tuy nhiên, những lợi ích có thể đạt được phụ thuộc rất nhiều vào mức độnhiễu đồng kênh phổ biến và do đó sự can thiệp hủy được viện dẫn trong [61] trên cơ

sở điều chỉnh ranh giới quyết định điều chế sau khi ước lượng độ lớn các kênh nhiễu

và pha

Các nguyên tắc liên quan cũng có thể được áp dụng trong bối cảnh đa sóngmang ghép kênh phân chia theo tần số trực giao (OFDM) modem [4], nguyên tắc nàylần đầu tiên được đề xuất bởi Kaler [62] và sau đó đã được phát triển thêm các ví dụbằng Czylwik et al [63] cũng như bởi Chow, Cioffi và Bingham [64] Các khái niệmliên quan được trình bày chi tiết ví dụ như trong [4] và cũng sẽ được tăng cường trongchuyên khảo này Bây giờ hãy xem xét một thời gian ngắn lịch sử gần đây của kháiniệm thích ứng BBB trong bối cảnh của công nghệ CDMA trong phần tiếp theo

1.5.2 Đa truy nhập đa phân chia theo mã thích ứng

Các kỹ thuật được mô tả trong bối cảnh đơn và đa sóng điều chế được kháiniệm tương tự như truyền multirate [65] trong hệ thống CDMA Tuy nhiên, trong BBBCDMA thích ứng tốc độ truyền dẫn được sửa đổi theo gần chất lượng kênh tức thời,thay vì các dịch vụ theo yêu cầu của người sử dụng điện thoại di động BBB hệ thốngCDMA thích ứng cũng rất hữu ích cho việc làm trong môi trường tuyên truyền hayđộc đoán trong kịch bản bàn giao, chẳng hạn như những người gặp phải, khi mộtngười dùng di chuyển điện thoại di động từ một nhà đến một môi trường ngoài trờihoặc trong một cái gọi là 'sinh tử' kịch bản, nơi có số lượng người sử dụng truyềnCDMA thay đổi thường xuyên [66], do đó thay đổi sự can thiệp đáng kể Nhiềuphương pháp truyền multirate đã được đề xuất trong các tài liệu nghiên cứu Dưới đâychúng tôi sẽ thảo luận ngắn gọn một số các vấn đề nghiên cứu gần đây ở nhiều tỷ lệ,

Nhiều tốc độ dữ liệu cũng có thể được hỗ trợ bởi một chương trình SF biến, nơitốc độ chip được giữ không đổi, nhưng tốc độ dữ liệu rất đa dạng, do đó thay đổi các

SF của Mã trải được giao cho người sử dụng một cách hiệu quả; ở một tốc độ chip cốđịnh thấp hơn SF, tốc độ dữ liệu được hỗ trợ cao hơn So sánh hiệu suất cho cả hai

chương trình đã được thực hiện bởi Ot và Svensson [65], cũng như bởi Ramakrishna

và Holtzman [67], chứng minh rằng cả hai phương án đạt được một hiệu suất tương tự.Adachi, Ohno, Higashi, Dohi và Okumura đề xuất việc làm của đa mã CDMA kết hợpvới dự toán thí điểm kênh biểu tượng hỗ trợ, tiếp nhận RAKE và đa dạng ăng-ten đểcung cấp khả năng đa tốc độ [68,69], Việc sử dụng đa cấp đề án điều chế cũng đã đượcđiều tra bởi Ottosson và Svensson [65], trong đó người sử dụng có tỷ lệ cao hơn đãđược chỉ định phương thức điều chế bậc cao, truyền nhiều bit mỗi biểu tượng Tuynhiên, nó đã được kết luận rằng hiệu suất kinh nghiệm của người sử dụng đòi hỏi mứcgiá cao hơn tệ hơn nhiều, so với kinh nghiệm của người sử dụng lãi suất thấp hơn.Việc sử dụng điều chế trực giao M-ary trong việc cung cấp truyền dẫn lãi suất thay đổiđược điều tra bởi Schotten, Elder-Boll và Busboom [70] Theo phương pháp này, mỗingười sử dụng được gán một tập trực giao theo thứ tự, mà số lượng các trình tự, M,trong bộ phụ thuộc vào tốc độ dữ liệu cần thiết - các yêu cầu cao hơn tỷ lệ, lớn hơn cáctrình tự thiết lập Mỗi chuỗi trong tập được ánh xạ tới một sự kết hợp đặc biệt của b =(log2 M) bit được truyền đi Các dãy M-ary sau đó đã được lan truyền với sự trợ giúpcủa một mã trải phổ của một SF liên tục trước khi truyền Nó đã được tìm thấy [70]rằng hiệu suất của hệ thống phụ thuộc không chỉ vào MAI, nhưng cũng vào khoảngcách Hamming giữa các chuỗi trong tập chuỗi M-ary

Saquib và Yates [71] điều tra việc làm của máy dò tìm “decorrelating”( là mộtthuật ngữ chung cho bất kỳ quá trình được sử dụng để giảm tương quan trong một tínhiệu) kết hợp với các chương trình đa-SF và đề xuất một máy dò “decorrelating” sửađổi, mà sử dụng quyết định mềm và tỷ lệ tối đa kết hợp, nhằm phát hiện các bit củangười sử dụng tốc độ khác Chương trình truyền đa tốc độ liên quan đến sự can thiệpthu hủy trước đây đã được điều tra trong số những người khác bởi Johansson vàSvensson [72,73], cũng như bởi Juntti [74], Thông thường, nhiều người dùng truyền ởtốc độ bit khác nhau được hỗ trợ trong hệ thống CDMA cách gọi nhiều mã hoặc cácyếu tố lây lan khác nhau Đề án SIC, đề án hủy nhiều giai đoạn đã được sử dụng tạimáy thu để giảm thiểu các MAI [72-74], trong đó tốc độ bit của người sử dụng đãđược quyết định bởi các yêu cầu của người dùng So sánh hiệu năng của máy dò đangười dùng khác nhau trong bối cảnh của một chương trình truyền-SF đã được trìnhbày nhiều ví dụ bằng Juntti [74], nơi các máy dò so sánh là các “decorrelator”, ngườinhận PIG và cái gọi là nhóm hủy bỏ nhiễu nối tiếp (GSIC) nhận Đó là kết luận rằngGSIC và “decorrelator” thực hiện tốt hơn so với các máy thu PIC, nhưng tất cả các

chương trình can thiệp hủy bao gồm các GSIC, trưng bày một sàn lỗi tại SNRs cao dolỗi tuyên truyền.

Tốc độ bit của mỗi người dùng cũng có thể được điều chỉnh theo các kênh chấtlượng gần như tức thời, để giảm thiểu những ảnh hưởng của biến động chất lượngkênh Kim [75] phân tích hiệu suất của hai phương pháp khác nhau của cuộc chiếnchống biến đổi chất lượng gần như tức thời của kênh điện thoại di động Cụ thể, Kim

đã nghiên cứu sự thích nghi của sức mạnh truyền hoặc sự chuyển đổi của tỷ lệ thôngtin, để phù hợp với các điều kiện kênh gần như tức thời Sử dụng một máy thu RAKE[76], đã chứng minh rằng đáp ứng tốc độ cung cấp một tỷ lệ thông tin trung bình caohơn, thích ứng hơn sức mạnh cho công suất phát trung bình đưa ra và một BER chotrước [75] Abeta, Senpai và Morinaga [77] tiến hành điều tra vào một trụ sở truyền tảigói chương trình CDMA thích ứng, nơi mà tốc độ truyền dẫn đã được sửa đổi bằngcách thay đổi tỷ lệ mã kênh và độ lợi xử lý của người sử dụng CDMA, sử dụng các tàusân bay để can thiệp cộng với tiếng ồn tỷ lệ (CINR ) là số liệu chuyển mạch Khi chấtlượng kênh đã được thuận lợi, tốc độ bit tức thời đã được tăng lên và ngược lại, tỷ lệbit tức đã giảm khi chất lượng kênh giảm Để duy trì một tốc độ bit không đổi tổngthể, khi một tỷ lệ bit tức cao đã được sử dụng, thời hạn của trans¬mission nổ đã đượcgiảm Ngược lại, khi tỷ lệ bit tức là thấp, thời gian của cụm đã được mở rộng Điềunày dẫn đến giảm sức mạnh can thiệp, mà dịch để tăng dung lượng hệ thống.Hashimoto, Sampei và Morinaga [78] mở rộng công việc này cũng chứng tỏ rằng hệthống được đề xuất là khả năng đạt được công suất sử dụng cao hơn với một biên độtay-off giảm và công suất máy phát trung bình thấp Trong các đề án thu RAKE thôngthường [76] đã được sử dụng để phát hiện các ký hiệu dữ liệu Một variable- án tỷCDMA - nơi tốc độ truyền đã được sửa đổi bằng cách thay đổi tỷ lệ mã kênh và, tươngứng, các chòm sao điều chế M-ary - đã được điều tra bởi Lau và Marie [38] Khi tỷ lệ

mã kênh được tăng lên, tốc độ bit được tăng bằng cách tăng M tương ứng trong sơ đồđiều chế M-ary Một hệ thống thích nghi được đề xuất bởi Tateesh, Atungsiri vàKondoz [79], nơi có tỷ lệ các bài phát biểu và kênh codec đã được thay đổi thích nghi[79] Trong hệ thống thích nghi của họ, tổng tốc độ bit truyền được giữ không đổi,nhưng giá bộ giải mã codec nói và kênh đã được thay đổi theo chất lượng kênh Khichất lượng kênh là thấp, một bộ codec thoại tốc độ thấp đã được sử dụng, dẫn đến tăngkhả năng dự phòng và do đó một mã kênh mạnh mẽ hơn có thể được sử dụng Điềunày dẫn đến một lợi ích mã hóa tổng thể, mặc dù chất lượng giọng nói giảm với giảm

tỷ lệ phát biểu Một chương trình truyền dữ liệu tốc độ biến được đề xuất bởi mura

Oku- và Adachi [80], trong đó tốc độ truyền dao động được ánh xạ tới truyền dẫn giánđoạn, nhằm giảm bớt sự can thiệp giáng xuống trên các người dùng khác, khi không cótruyền dẫn Tốc độ truyền đã được phát hiện một cách mù quáng ở người nhận với sựgiúp đỡ của giải mã dự phòng kiểm tra và thu RAKE cyclic đã được sử dụng để tiếpnhận mạch lạc, nơi thí điểm biểu tượng trợ giúp ước lượng kênh được thực hiện.

Tỷ lệ thông tin cũng có thể được thay đổi phù hợp với chất lượng kênh, vì nó sẽđược thể hiện trong thời gian ngắn Tuy nhiên, so với các kỹ thuật điều khiển côngsuất thông thường

- Mà một lần nữa, may bất lợi người sử dụng khác trong một nỗ lực để duy trìchất lượng của các liên kết xem xét - kỹ thuật được đề xuất không bất lợi người dùngkhác và làm tăng dung lượng mạng [81] Chất lượng kênh tức thời có thể được ướctính vào thu và tỷ lệ thông tin được lựa chọn sau đó có thể được truyền đến máy phátqua rõ ràng tín hiệu trong một vòng kín được kiểm soát chương trình được gọi là.Ngược lại, trong một chương trình mở vòng

Với điều kiện là downlink và uplink kênh triển lãm chất lượng tương đương

-tỷ lệ thông tin cho truyền dẫn đường xuống có thể được lựa chọn theo các ước tínhchất lượng kênh liên quan đến các đường lên và ngược lại Hiệu lực của các vấn đềnêu trên kênh đi có lại trong hệ thống TDD-CDMA đã được điều tra bởi Miya et al.[82], Kato et al [83] và Jeong et al [84],

1.6 Sơ lược về cuốn sách

Để giảm thiểu các tác động của các kênh phân tán Pha đinh đa đường, kỹ thuậtcân bằng được giới thiệu, mà sau đó được kết hợp trong một chương trình điều chếthích nghi băng rộng Việc thực hiện nhiều chương trình truyền băng rộng thích ứngsau đó được phân tích trong các môi trường khác nhau, kết quả là những phác thảo sauđây:

• Chương 1: Kỹ thuật “Square Quadrature Amplitude Modulation (QAM)”

được giới thiệu và hiệu suất tương ứng của nó được phân tích trên kênh Pha đinhRayleigh Gaussian và hẹp Tiếp theo là phần giới thiệu về các kỹ thuật cân bằng với

trọng tâm là kỹ thuật “Minimum Mean Square Error (MMSE)”, “ Decision Feedback Equalizer (DFE)” Hiệu suất của DFE sau đó được đặc trưng sử dụng BPSK, 4QAM,

16QAM và 64QAM modem

• Chương 2: Các thuật toán Kalman đệ quy được xây dựng và làm việc trong

một ước lượng kênh thích ứng và thích nghi DFE để chống lại sự phân tán biến đổitheo thời gian của các kênh truyền điện thoại di động Ở khía cạnh này, các thông số

hệ thống của thuật toán được tối ưu hóa cho mỗi ứng dụng bằng cách đánh giá tốc độhội tụ của thuật toán Cuối cùng, hai cấu trúc máy thu sử dụng các ước lượng kênhthích ứng và DFE được so sánh

• Chương 3: Khái niệm về AQAM được giới thiệu, nơi chế độ điều chế được

chuyển thể dựa trên các điều kiện kênh phổ biến Điều khiển công suất được thực hiệnsau đó và phân tích kết hợp với AQAM trong một môi trường băng hẹp Sau đó, mộtchương trình băng rộng AQAM - trong đó kết hợp các DFE - đang cùng nhau xâydựng để giảm thiểu những ảnh hưởng của các kênh fading đa đường phân tán Mộthiệu suất giới hạn trên số được bắt nguồn cho chương trình này AQAM băng rộng, sau

đó được tối ưu hóa cho một mục tiêu BER và truyền thông hiệu quả nhất định

Cuối cùng, một so sánh được thực hiện giữa các thành phần cố định hoặc thờigian bất biến chế độ điều chế và chương trình AQAM băng rộng về hiệu suất truyềnthông của họ

• Chương 4: Hiệu suất của các kênh băng rộng chương trình AQAM mã được

trình bày và phân tích Rõ ràng, các kỹ thuật mã hóa Turbo được viện dẫn, trong đómỗi chế độ điều chế đã được liên kết với một tỷ lệ mã Do đó, một chương trình mã tỷ

lệ thích ứng được tích hợp vào các chương trình băng rộng AQAM Việc thực hiện cơchế này được so sánh với các phương thức điều chế cố định cấu thành cũng như cácchương trình AQAM chưa mã hóa, được trình bày trong Chương 3 Hơn nữa, kháiniệm của turbo cân bằng được giới thiệu và áp dụng trong một chương trình băng rộngAQAM Các tính chất lặp đi lặp lại của các bộ cân bằng turbo cũng được khai tháctrong việc ước tính đáp ứng xung kênh (CIR) Chương này được ký kết với một nghiêncứu so sánh các mã hóa khác nhau và phương án điều chế thích nghi, bao gồm TrellisCoded Modulation (TCM), turbo TCM (TTCM), Bit Interleaved Coded Modulation(BICM) và lặp đi lặp lại phát hiện (ID) phiên bản của nó, cụ thể là BICM- ID

• Chương 5: Được đóng dưới dạng biểu thức được bắt nguồn cho các BER

trung bình, BPS trung bình thông và khả năng lựa chọn chế độ của đề án điều chếthích ứng khác nhau, trong đó đã được chứng minh là phụ thuộc vào mức độ chuyểnmạch cũng như trên trung bình SNR có kinh nghiệm Hơn nữa, một loạt các kỹ thuật

đặt ra để xác định mức chế độ chuyển đổi thích nghi được nghiên cứu tương đối Cácmức chuyển đổi tối ưu đạt được các Trường Công Lập Boston có thể thông cao nhấttrong khi duy trì BER mục tiêu trung bình được phát triển dựa trên các phương pháptối ưu hóa Lagrangian Chương này được kết thúc với một so sánh ngắn của không-thời gian mã hóa và điều chế thích ứng trong bối cảnh của OFDM và MC-CDMA

• Chương 6: Chương này trình bày các khía cạnh thực tế của việc thực hiện đề

án AQAM băng rộng, trong đó bao gồm các tác động của tuyên truyền lỗi gây ra bởiDFE và chất lượng kênh tác động bất lợi nhiều hơn ước tính độ trễ của dự án Tácđộng của độ trễ được nghiên cứu dưới sự chậm trễ hệ thống khác nhau và tần sốDoppler bình thường Tác động của Co-Channel Interference (CCI) về Đề án băngrộng QAM cũng được phân tích Trong khía cạnh này, các kỹ thuật phát hiện doanh vàmột chế độ chuyển đổi phức tạp hơn được sử dụng, để giảm thiểu những tác động củaCCI

• Chương 8, chúng tôi để cân bằng kênh như là một vấn đề phân loại Chúng

tôi tóm tắt đưa ra một cái nhìn tổng quan của mạng lưới neural và thể hiện các thiết kếcủa một số bộ cân bằng dựa trên mạng neural Trong chương này chúng tôi chọn để

nghiên cứu cấu trúc mạng neural được gọi là “Nền tảng Chức năng Radial” (RBF)

mạng một cách chi tiết hơn cho kênh cân bằng, vì nó có một cấu trúc tương đương vớicái gọi là tối ưu giải pháp cân bằng Bayesian [85], Cấu trúc và thuộc tính của mạngRBF được mô tả, tiếp theo là thực hiện một mạng RBF như một bộ cân bằng Chúngtôi sẽ thảo luận về các vấn đề phức tạp tính toán của các bộ cân bằng RBF với sự tôntrọng với các bộ cân bằng tuyến tính thông thường và cung cấp một số phương phápgiảm độ phức tạp Cuối cùng, so sánh hiệu suất giữa các RBF cân bằng và các bộ cânbằng thông thường được đưa qua các kịch bản kênh khác nhau

• Chương 9 bằng cách tóm tắt các khái niệm về điều chế thích nghi mà điều

chỉnh các chế độ modem theo chất lượng kênh để duy trì một tỷ lệ lỗi bit mục tiêu nhấtđịnh và một bit cải thiện hiệu suất cho mỗi biểu tượng thông Các bộ cân bằng RBF

dựa được giới thiệu trong một “Adaptive Quadrature Amplitude Modulation”(điều

chế biên độ cầu phương thích ứng) (AQAM) chương trình băng rộng để giảm thiểu

những ảnh hưởng của các kênh fading đa đường Chúng tôi giới thiệu ngắn hạn Tỷ lệlỗi bit (BER) là thước đo chất lượng kênh Cuối cùng, một nghiên cứu so sánh đượcthực hiện giữa các thành phần cố định chế độ, các chương trình AQAM DFE thườngdựa trên và RBF dựa án AQAM về BER và hiệu năng thông lượng

• Chương 10 chúng tôi kết hợp Turbo mã hóa kênh trong băng rộng QAM đề

án đề xuất Một RBF cân bằng mới giảm độ phức tạp sử dụng cái gọi là mối quan hệlogarit Jacobian [44] được đề xuất và thực hiện turbo-mã của cân bằng Jacobian RBFđược trình bày cho các chế độ QAM cố định khác nhau Hơn nữa, chúng tôi điều trabằng cách sử dụng các biện pháp chất lượng kênh khác nhau - cụ thể là BER ngắn hạn

và tỷ số trung Log-Likelihood Ratio (LLR) độ lớn của dữ liệu xung tạo ra hoặc do RBFcân bằng hoặc các bộ giải mã turbo - để kiểm soát việc chuyển đổi chế độ modem chế

độ cho chương trình thích nghi của chúng tôi

• Chương 11 giới thiệu các nguyên tắc lặp đi lặp lại, cân bằng và giải mã kỹ

thuật chung được gọi là Turbo cân bằng Chúng tôi trình bày một kế hoạch cân bằngmới turbo, trong đó sử dụng một cân bằng RBF thay vì các bộ cân bằng lưới mắt cáodựa trên thông thường Cấu trúc và độ phức tạp tính toán của cả RBF cân bằng vàtrellis- dựa cân bằng được so sánh và chúng đặc trưng cho hiệu suất của những RBF

và lưới mắt cáo dựa trên turbo-bộ cân bằng Sau đó chúng tôi đề xuất một giảm độphức tạp RBF hỗ trợ cân bằng turbo, mà khai thác thực tế rằng các cân bằng RBF tínhsản lượng của nó trên cơ sở biểu tượng tới biểu tượng và biểu tượng của truyền phá vỡđược giải mã, đó là đủ tin cậy cần thiết không thể gỡ hòa ở tiếp theo Turbo cân bằng

sự lặp lại Chương này được kết thúc với các miêu tả và đặc tính của RBF dựa trênTurbo cân bằng không gian-thời gian chương trình được mã hóa

• Chương 12 lịch sử gần đây của CDMA MUDs thông minh được xem xét và

đề án triển vọng nhất đã được nghiên cứu tương đối, để hỗ trợ trong việc thiết kế các

hệ thứ ba và nhận thế hệ thứ tư Thu phát trong tương lai có thể trở thành BBB-thíchứng, để có thể thích ứng với những biến động chất lượng kênh kết hợp mà không ảnhhưởng bất lợi đến năng lực của hệ thống Do đó các phương pháp xem xét trongchương này là thuận lợi, vì nó thường hỗ trợ trong việc tránh tạo năng lượng lên, trong

đó có thể gây tăng mức độ của nhiễu đồng kênh và điện năng tiêu thụ Hơn nữa, các kỹthuật đặc trưng trong chương hỗ trợ một thông lượng tăng lên trong một băng thôngnhất định và sẽ góp phần làm giảm nhu cầu không ngừng gia tăng về băng thông.Đồng thời cả sự hủy bỏ giao thoa liên tiếp (SIC) và song song loại bỏ nhiễu (PIC) thuđược điều tra trong bối cảnh củachương trình AQAM / CDMA, cùng với liên pháthiện các chương trình hỗ trợ

• Chương 13 chúng tôi cung cấp một quan điểm lịch sử ngắn gọn về

Orthogonal Frequency Division Multiplex (Ghéo kênh theo tần số trực giao) (OFDM)

được truyền đi với tham chiếu đến các tài liệu trong suốt 30 năm qua Những lợi thế vàbất lợi của kỹ thuật OFDM khác nhau được coi là một thời gian ngắn và hiệu suất dựkiến là đặc trưng vì lợi ích của hình minh họa trong bối cảnh hệ thống không dây trongnhà Các cuộc thảo luận của chúng tôi sẽ làm sâu sắc hơn, như chúng ta tiếp cận đốitượng của sóng mang con mô đem thích nghi chế độ cấp phát và kênh mã hóa Turbo.Động lực của chúng tôi là để định lượng các lợi ích thực hiện sử dụng kênh mã thíchứng OFDM modems.

• Chương 14, chúng tôi cung cấp một giới thiệu về chủ đề của không-thời gian

mã hóa kết hợp với điều chế thích nghi và nhiều kỹ thuật mã hóa kênh Một nghiêncứu thực hiện được tiến hành trong bối cảnh cả hai định chế độ và phương thức điềuchế thích nghi, khi giao tiếp qua kênh băng rộng tán sắc Chúng tôi sẽ chứng minhrằng kết hợp với không gian-thời gian mã hóa những ưu điểm của sử dụng điều chếthích nghi xói mòn, vì nhiều phát liên quan, nhiều người nhận hỗ trợ chương trình đadạng có hiệu quả giảm nhẹ sự biến động chất lượng kênh của các kênh không dây

1.7 Kết luận chương 1

Sau khi xem xét sự phát triển lịch sử trong lĩnh vực AQAM, trong phần còn lạicủa chuyên khảo này, chúng tôi sẽ xem xét AQAM băng rộng hỗ trợ đơn và đa sóngmang, cũng như thu phát CDMA, giao tiếp qua kênh băng rộng tán sắc Chúng tôicũng sẽ chứng minh rằng lợi ích hiệu quả tiềm năng đạt được bằng AQAM xói mòn,như trình tự sự đa dạng của các hệ thống được tăng lên, mặc dù điều này có thể đạtđược với chi phí của một phức tạp tăng lên Chúng tôi sẽ chứng minh rằng điều nàyđặc biệt đúng trong kết hợp với không gian-thời gian mã hóa đa dạng thiết bị truyền sự

hỗ trợ, kể từ Multiple-Input (đa đầu vào), Multiple-Output ( đa đầu ra) (MIMO) hệthống giảm thiểu đáng kể những tác động của biến động chất lượng kênh Do đó nếu

sự phức tạp gia tăng của MIMOS đã có thể tránh được, thu phát BBB-thích ứng tạomạnh mẽ băng rộng biện pháp ngược Ngược lại, không có nhu cầu việc làm của cácmáy thu phát BBB-thích nghi, nếu phức tạp cao hơn của MIMOS là giá cả phải chăng,

vì MIMOS giảm thiểu đáng kể những tác động của biến động chất lượng kênh, đưathêm Fading các biện pháp cần thiết

CHƯƠNG 2: Burst-by-burst adaptive multiuser detection CDMA

E L Kuan and L Hanzo1

độ lệch tiêu chuẩn cao của che tối và của fading nhanh [13], thậm chí kết hợp với điềukhiển công suất nhanh Hơn nữa, các lỗi bit thường xảy ra trong các burst do sự thayđổi chất lượng kênh theo thời gian và do đó có thể nhận thấy rằng một chế độ thu phát

cố định không thể đạt được một sự linh hoạt cao trong môi trường như vậy.Thiết kế của máy thu phát mạnh mẽ và linh hoạt phải dựa vào việc tìm kiếm sự phùhợp tốt nhất giữa một số mâu thuẫn của các yếu tố thiết kế Một số các yếu tố mâuthuẫn là tiêu thụ điện năng thấp, vững mạnh cao chống lại các lỗi truyền dẫn giữa cácđiều kiện kênh khác nhau, hiệu suất phổ cao, trễ thấp vì lợi ích của dịch vụ hỗ trợtương tác thời gian thực đa phương tiện, kết nối mạng có dung lượng cao và vv [2],Trong chương này chúng ta sẽ đề cập đến một vài vấn đề trong bối cảnh của hệ thống

đa truy nhập theo mã trải phổ theo chuỗi trực tiếp (Direct Sequence Code DivisionMultiple Access (DS-CDMA)) Nó được lập luận trong [2] rằng các tiêu chí tối ưu hóathời gian biến thể của một hệ thống đa phương tiện truyền thông linh hoạt chỉ có thểđược đáp ứng bởi một chương trình thích ứng, bao gồm các firmware của một bộ cácthành phần hệ thống và cách gọi kết hợp đặc biệt của tốc độ các bộ mã hóa, bộ mã hóavideo, nhúng các bộ mã hóa không cân bằng, phát hiện hoạt động bằng giọng nói

(VAD) và máy thu phát, đáp ứng đầy đủ các thiết lập hiện đang phổ biến của các yêucầu tối ưu hóa thu phát.

Những yêu cầu này dẫn đến các khái niệm về lập trình tùy tiện, linh hoạt nhưvậy gọi là các radio phần mềm [322], nó đồng nghĩa với cái gọi là khái niệm hộp công

cụ gọ đến một mức độ trong một phạm vi của hệ thống hiện tại thời điểm viết bài [3].Khái niệm này xuất hiện cũng hấp dẫn cho thu phát không dây thế hệ thứ ba và thứ tưtrong tương lai Một vài ví dụ về các tiêu chí tối ưu hóa như vậy là tối đa hóa songsmang lưu lượng truy cập từ xa hay sự vững mạnh chống lại các lỗi kênh, trong khi ởcác trường hợp khác giảm thiểu sự chiếm dụng băng thông hoặc điện năng tiêu thụ làmối quan tâm hàng đầu

Thúc đẩy bởi những yêu cầu này trong bối cảnh các hệ thống không dâyCDMA dựa trên thế hệ thứ ba [13.146], các phác thảo của chương trình này như sau.Trong mục 2.2, chúng tôi xem xét các trạng thái của kỹ thuật phát hiện nhiều người sửdụng với tham chiếu đến các họ máy thu của Hình 2.4 Mục 2.4 là dành riêng cho các

đề án CDMA thích nghi, nó nỗ lực để đảm bảo một hiệu suất tốt hơn so với các đối tácchế độ cố định của chúng Điều chế biên độ vuông góc thích ứng Burst-by-burst(BBB) dựa trên và thay đổi yếu tố lan truyền (VSF) đề xuất hệ thống CDMA được hỗtrợ được nghiên cứu tương đối ở phần 2.5 Cuối cùng kết luận của chúng tôi đượccung cấp tại mục 2.6

2.2 Phát hiện đa người dùng

2.2.1 Các equaliser đơn người dùng

Khái niệm về zero-buộc (ZF) equalizers kênh có thể dễ dàng tiếp cho kỳ thi-plebằng cách sử dụng phương pháp tiếp cận của [89], Cụ thể, các zero-buộc tiêu [89] chế

các thành phần tín hiệu ở đầu ra của bộ cân bằng để được tự do can thiệp intersymbol(ISI) Một cách rõ ràng hơn, điều này ngụ ý rằng các sản phẩm của các chức năngchuyển giao các kênh phân tán và do đó lựa chọn tần số và kết quả cân bằng kênhtrong một 'tần số phẳng' liên tục, ngụ ý rằng các bộ cân bằng nối phục hồi tất cả-passchức năng chuyển kênh hoàn hảo Điều này có thể được xây dựng như:(12.1)

Hình 2.1 Sơ đồ khối của một chương trình truyền sử bộ cân bằng zero –forcing.Nơi F {z) và B (z) là 2 biến đổi của ZF-equalizer và các kênh phân tán, tươngứng Đáp ứng xung tương ứng với các hệ thống nối do đó trở thành một delta Dirac,ngụ ý rằng không có ISI được gây ra Một cách rõ ràng hơn, các bộ cân bằng zero-buộc được cấu thành bởi các bộ lọc ngược của kênh Hình 2.1 cho thấy sơ đồ khối đơngiản của hệ thống tương ứng Khi biểu thị bởi D (z) và N (z) các z-transforms của tínhiệu truyền và tiếng ồn phụ gia tương ứng, z-transform của tín hiệu nhận được có thểđược đại diện bởi R (z), nơi

hàm truyền đạt của kênh Điều này có thể có ảnh hưởng tai hại đến đầu ra của bộ cânbằng, về tiếng ồn khuếch đại ở miền tần số tại tần số mà các chức năng truyền đạt củakênh đã suy yếu nghiêm trọng Do đó một bất lợi của ZF-equalizer là trong một nỗ lực

để bù đắp cho những ảnh hưởng của các kênh phân tán và do đó lựa chọn tần số vàliên ISI nó giúp tăng cường đáng kể phổ tiếng ồn ban trắng bằng tần số có chọn lọckhuếch đại nó Sự thiếu hụt này có thể được giảm nhẹ bằng cách gọi cái gọi là cânbằng tối thiểu trung bình lỗi vuông tuyến tính, mà có khả năng phối hợp giảm thiểunhững ảnh hưởng của tiếng ồn và nhiễu, chứ không phải là khuếch đại những ảnhhưởng của tiếng ồn

2.2.1.2 Equalizer lỗi bình phương trung bình nhỏ nhất

Tối thiểu trung bình lỗi vuông (MMSE) equalizers đã được xem xét trong sâu

ví dụ như trong [89] và một cách tiếp cận tương tự được theo sau đây Khi viện dẫntiêu chí MMSE [89], các hệ số cân bằng vòi được tính toán để giảm thiểu MSE tại đầu

ra của bộ cân bằng multiuser, nơi MSE được định nghĩa là:

Hình 2.2: Sơ đồ khối của truyền dẫn đơn cho bộ cân bằng MMSE

Hình 2.3: Sơ đồ khổi của bộ cân bằng hồi tiếp

nơi hàm E [x] chỉ ra các giá trị kỳ vọng của x Hình 2.2 cho thấy sơ đồ của hệthống bằng cách sử dụng một bộ cân bằng MMSE, nơi B (z) là hàm truyền của kênh

và F (z) là hàm truyền của bộ cân bằng Đầu ra của bộ cân bằng được cho bởi:

µ ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )

trong đó D (z) là z -transform của di dữ liệu bit, µ ( )D z là z-transform của các ước tính

dữ liệu dµi và N (z) là z-transform của các mẫu tiếng ồn là ni

2.1.3 Các equalizer quyết định phản hồi

Các bộ cân bằng phản hồi quyết định (DFE) [89] có thể được tách ra thành haiphần, một bộ lọc feed-forward và một bộ lọc thông tin phản hồi Các sơ đồ của mộtDFE chung được mô tả trong hình 2.3 Triết lý của DFE là hai lần Thứ nhất, nó nhằmmục đích để làm giảm các bộ lọc đặt hàng của ZFE, vì với sự trợ giúp của phươngtrình 12.2 và hình 2.1 nó trở nên hợp lý rằng các bộ lọc nghịch đảo của các kênh, chỉ

có thể được thực hiện như một Infinite Impulse Response (HR) lọc, đòi hỏi một sựphức tạp implementational cao Thứ hai, với điều kiện là không có lỗi truyền dẫn, đầu

ra của máy phát hiện khó quyết định mang các bit dữ liệu truyền đi, mà có thể cungcấp dữ liệu huấn luyện rõ ràng có giá trị cho các DFE Do đó một bộ lọc feedforwardgiảm chiều dài có thể được sử dụng, tuy nhiên đó không hoàn toàn loại bỏ ISI Thayvào đó, các bộ lọc thông tin phản hồi sử dụng các ước tính dữ liệu tại đầu ra của máyphát hiện dữ liệu để trừ các ISI từ đầu ra của bộ lọc feed-forward, như vậy mà các tínhiệu đầu vào của máy dò dữ liệu còn ít ISI, so với tín hiệu vào đầu ra của bộ lọc feed-forward Nếu nó được giả định rằng các ước tính dữ liệu đưa vào bộ lọc thông tin phảnhồi là chính xác, sau đó DFE là vượt trội so với các bộ cân bằng tuyến tính, từ việctăng cường tiếng ồn được giảm Một cách giải thích này sẽ là để nói rằng nếu dự toán

dữ liệu là chính xác, sau đó là tiếng ồn đã được loại bỏ và có Hình 2.4: Phân loại máy

dò CDMA có tăng cường tiếng ồn trong vòng lặp phản hồi Tuy nhiên, nếu ước tính

dữ liệu không chính xác, các lỗi này sẽ lan truyền qua để quyết định tương lai và vấn

đề này được gọi là tuyên truyền lỗi Có hai DFEs cơ bản, các ZF-DFE và DFE Tương tự đối tuyến tính của nó, các hệ số của bộ lọc thông tin phản hồi cho cácZF-DFE được tính toán sao cho ISI ở đầu ra của bộ lọc feed-forward được loại bỏ vàcác tín hiệu đầu vào của máy dò dữ liệu miễn phí của ISI [76] Bây giờ chúng ta tậptrung sự chú ý của chúng tôi về bộ cân bằng phát hiện đa người dùng CDMA

MMSE-Hình 2.4: Phân loại máy dò CDMA

2.3 Các khái niệm equaliser đa người dùng

Hệ thống DS-CDMA [323.324] hỗ trợ một đa dạng của người sử dụngtrong cùng một băng thông bằng cách gán khác nhau - thường độc đáo - mã số đểngười dùng khác nhau cho thông tin liên lạc của họ, để có thể phân biệt được tín hiệucủa họ từ mỗi khác Khi tín hiệu truyền được chịu các môi trường truyền không dâythù địch, các tín hiệu của người dùng khác nhau can thiệp với nhau các hệ thống khác

và do đó CDMA là sự can thiệp hạn chế do có sự nhiễu đa truy nhập (MAI) được tạo

ra bởi người sử dụng truyền trong cùng một băng thông cùng một lúc Các chủ đề củachương này là, làm thế nào MAI có thể được giảm nhẹ Một loạt các máy dò đã được

đề xuất trong văn học, trong đó sẽ được xem xét với tham chiếu đến các gia đình-câyhình 2.4 trong giảng sắp tới của chúng tôi

Cái gọi là single-user dò CDMA thường của Hình 2.4 - chẳng hạn nhưcác bộ lọc phù hợp [280.325] và các bộ kết hợp RAKE [76] - được tối ưu hóa cho việcphát hiện các tín hiệu của một người sử dụng mong muốn duy nhất Combiners RAKEkhai thác sự đa dạng đa đường vốn có trong CDMA, vì họ chủ yếu bao gồm các bộ lọcphù hợp cho từng con đường phân giải của kênh đa đường Các đầu ra của các bộ lọcphù hợp sau đó được kết hợp chặt chẽ theo một kỹ thuật đa dạng kết hợp, chẳng hạnnhư tỷ lệ tối đa kết hợp, đạt được bằng cách kết hợp hoặc đa dạng lựa chọn kết hợp[76] Những phát hiện người dùng đơn thông thường không hiệu quả, vì các can thiệpđược coi là tiếng ồn và sự hiểu biết về những phản ứng xung kênh (CIR) hoặc cáctrình tự lây lan của các nhiễu không được khai thác Để giảm thiểu các vấn đề củaMAI, Verdu [326] đã đề xuất và phân tích các multiuser dò Opti-mum cho Gaussian

nhiều kênh truy cập không đồng bộ Các máy dò tối ưu gọi tất cả các chuỗi bit có thể,

để tìm ra các trình tự nhằm tối đa hóa số liệu tương quan cho bởi [225]:

Ω( , ) 2r d = d r d Rd T − T , (12.9)

nơi các phần tử của vector r đại diện cho tương quan chéo của sự lây lan, khiếm tín hiệu nhận được với mỗi lan rộng chuỗi của người sử dụng, các vector d gồmcác bit được truyền bởi tất cả những người sử dụng trong quá trình truyền tín hiệu tứcthời hiện tại và các ma trận R là tương quan chéo (CCL) ma trận của các trình tự lâylan Phát hiện tối ưu này nhanh hơn so với các máy dò đáng kể duy nhất người dùngthông thường và - trái ngược với các máy dò sử dụng duy nhất - đó là nhạy cảm với lỗiđiều khiển công suất, mà thường được gọi như là gần-xa kháng Tuy nhiên, không mayphức tạp của nó phát triển theo cấp số nhân theo thứ tự từ 0 (2nk), trong đó N là số bitkhông đồng bộ chồng chéo trong cửa sổ xem quyết định của de-tector và K là số lượngngười dùng can thiệp Để giảm bớt sự phức tạp của máy thu và chưa cung cấp một Bitchấp nhận Error Rate (BER) performance, những nỗ lực nghiên cứu quan trọng đãđược đầu tư trong lĩnh vực tối ưu phụ thu multiuser CDMA [225] Phát hiện nhiềungười dùng khai thác kiến thức các trạm cơ sở của các trình tự lây lan và của các ướctính (CIRs) để loại bỏ các MAI Những phát hiện multiuser có thể được phân loạitrong một số cách, chẳng hạn như tuyến tính so với phi tuyến tính, thích ứng so với cácthuật toán không thích nghi hoặc truyền nổ so với chế độ phát liên tục Tóm tắt tuyệtvời của một số các thiết bị dò tiểu tối ưu có thể được tìm thấy trong các tài liệu chuyênkhảo bởi Veru [225], Prasad [327], Glisic và Vucetic [328] Kỹ thuật MAI-giảm nhẹkhác bao gồm việc sử dụng các mảng anten thích nghi, trong đó giảm thiểu mức độMAI ở người nhận bằng cách hình thành một chùm tia theo hướng của người sử dụngmong muốn và một null về phía người sử dụng can thiệp Nỗ lực nghiên cứu đầu tưtrong lĩnh vực này bao gồm, trong số những người khác, các điều tra được thực hiệnbởi Thompson, Grant và Mulgrew [329.330]; Naguib và Paulraj [331]; Godara [332];cũng như Kohno, Imai, Hatori và Pasupathy [333] Tuy nhiên, diện tích mảng antenthích nghi là vượt ra ngoài phạm vi của bài viết này và người đọc được giới thiệu đếncác tài liệu tham khảo được trích dẫn để thảo luận thêm Trong phần sắp tới, một bảntóm tắt những nhận multiuser tiểu tối ưu sẽ được trình bày với tài liệu tham khảo đểHình 2.4, nào cấu thành một sự thỏa hiệp hấp dẫn về mặt hiệu suất đạt được và sựphức tạp liên quan