CHUONG 3 HIỆU SUẤT MỨC LIÊN KẾT CỦA WIMAX
3.4 LỢI ÍCH CỦA CÁC KỸ THUẬT ĐA ĂNG TEN TRONG WIMAX
3.4.1 Phân tập phát và phân tập nhận
Phân tập là kỹ thuật với nhiều bản sao chép của tín hiệu được tạo ra ở bộ thu. Trong ngữ cảnh MIMO, đa ăng ten được sử dụng ở bộ thu hoặc/và bộ phát. Với truyền dẫn luồng đơn, các ăng ten ở bộ phát có thể được sử dụng trong vòng lặp mở với phản hồi CSI từ bộ thu – sử dụng mã hóa khối thời gian/không gian hoặc trong vòng lặp đóng (với phản hồi CSI từ bộ thu) sử dụng chùm tia.
Hình 3.18 và 3.19 thể hiện các kết quả mức liên kết trong kênh một đầu vào, nhiều đầu ra. BER là một hàm của SNR cho chế độ SISO 1x1 và hai chế độ SIMO 1x2 và 1x4 với hai và bốn ăng ten thu. Trong trường hợp phân tập thu, một phát hiện MMSE được sử dụng. Ở SNR thấp (BER cao), hai ăng ten phân tập thu của một phát hiện MMSE được sử dụng. Ở SNR thấp (BER cao), hai ăng ten phân tập thu cung cấp độ tăng giảm cường độ 3dB, và bốn ăng tên phân tập thu cung cấp 6dB, tương ứng với mảng tăng giảm cường độ cho hai và bốn ăng ten. ở SNR cao, cả hai và bốn ăng ten cung cấp thêm độ tăng giảm cường độ phân tập.
Bảng 3.5 thể hiện dự tăng giảm cường độ phân tập do đa ăng ten ở bộ thu cho dải tần AMC.
Hình 3.18 Trung bình BER QPSK R1/2 vởi dải tần AMC trong kênh đa đường truyền Ped B với pha đinh liên hệ và không liên hệ.
Hình 3.19 Trung bình BER QPSK R1/2 với dải tần AMC trong một kênh đa đường truyền Ped B với pha đinh liên hệ và không liên hệ
Bảng 3.5 Độ tăng giảm cường độ phân tập thu cho dải tần AMC trong kênh Ped B
Pha đinh không liên hệ Pha đinh liên hệ 10-2 BER(dB) 10-4 BER(dB) 10-2 BER(dB) 10-4
BER(dB) QPSK R1/2
1x2 4 6.0 3.0 5.0
QPSK R3/4 4 7.0 3.5 6.0
1x2 QPSK R1/2
1x4 7 9.0 5.5 7.5
QPSK R3/4
1x4 7 10.5 6.0 9.0
Hình 3.18 và 3.19 còn cung cấp BER khi pha đinh đa đường truyền ở nhiều ăng ten thu có liên hệ. Một tương quan phức là 0.5 được mô hình hóa trong phần 3.1. Độ tăng giảm cường độ do đa ăng ten ở SNR thấp dường như không phụ thuộc vào tương quan bởi vì SNR thấp, độ tăng giảm cường độ do một mảng không phu thuộc vào tương quan pha đinh. Ở SNR cao hơn, dù sao, độ tăng giảm cường độ đa ăng ten giảm xuống 1.0 dB đến 0.5 dB do liên hệ trong dạng sóng pha đinh. Tỷ lệ mã hóa thấp hơn thì nhạy cảm hơn với tương quan này so với tỉ lệ mã hóa cao hơn.
Hình 3.20 và 3.21 cung cấp các kết quả mức liên kết cho nhiều lược đồ phân tập phát vòng lặp mở và vòng lặp đóng trong WiMAX. Phân tập vòng lặp mở xem xét ở đây là 2x2 khối không/thời gian (STBC). Trong trường hợp hoán vị sóng mang phụ dải tần AMC, lợi ích của STBC dường như không đáng kể, đặc biệt với pha đinh liên hệ bởi vì STBC làm ổn định sự thay đổi kênh mà AMC được thiết kế để khai thác. Hay nói cách khác, hoán vị sóng mang phụ PUSC như trong hình 3.22 và 3.23 hưởng lợi đáng kể từ 2x2 STBC.
Trong hình 3.19 và 3.20, các kết quả cho phân tập phát vòng lặp đóng được thể hiện trong trường hợp hai và bốn ăng ten ở bộ phát, thể hiện là 2x1 và 4x1 tương ứng. Phản hồi CSI được sử dụng ở đây dựa trên lượng hóa phản hồi kênh MIMO từ bộ thu. Một phản hồi đơn gồm có lượng hóa hệ số kênh MIMO được cung cấp cho mỗi kênh phụ dải tần AMC một lần cho tất cả các khung. Bộ phát sử dụng phản hồi kênh được lượng hóa để tính toán một véc tơ chùm tia cho kênh phụ.
Hình 3.20 và hình 3.21 còn cung cấp các kết quả cho lược đồ phân tập phá vòng lặp đóng, thể hiện như là CSI hoàn hảo, với pha đinh không liên hệ, nơi bộ phát được xem là có hiểu biết hoàn hảo về mỗi sóng mang phụ và tính toán chùm tia cho mỗi sóng mang phụ. Hiệu suất của lược đồ này thể hiện một trường hợp giới hạn là các lược đồ phân tập phát vòng lặp đóng cho
WiMAX có thể được so sánh với nhau. Bảng 11.6 thể hiện độ tăng giảm cường độ liên kết của nhiều lược đồ phân tập phát vòng lặp đóng và mở của WiMAX.