Hội nghị Quốc gia lần thứ 23 về Điện tử, Truyền thơng và Cơng nghệ Thơng tin (REV-ECIT2020)

Nâng cao ph©m chòt hê thậng vụ tuyn chuyn
tip hềp tỏc TAS/DSTC s dng k thut tĐo
bỳp súng
Trản Th Nghiêp , Trản


ỡnh Tòn Võ Ph˜Ïng Lâm⇤ Tr¶n V´n Vỉnh⇤

Khoa Kˇ thu™t viπn thơng
Tr˜Ìng §i hÂc Thơng tin liên l§c, Nha Trang, Khánh Hịa
Email: {nghiepsqtt, trdinhtan, phuonglamsqtt, tranvanvinh.sqtt}@gmail.com

Tóm t≠t—Bài báo này ∑ xt s˚ dˆng kˇ thu™t t§o
búp sóng (BF: Beamforming) ∫ nâng cao phâm chòt hê
thậng vụ tuyn chuyn tip hềp tỏc kt hỊp l¸a chÂn ´ngten phát (TAS: Transmit Antenna Selection) và mã khËi
khơng gian - thÌi gian phân tán (DSTC: Distributed SpaceTime block Coding) (hê thậng TAS/DSTC) nhăm loĐi b
hiêu quÊ nhiπu liên k˛ hiªu (ISI: Intersymbol Interference)
sinh ra do hiªn t˜Ịng gi£i mã khơng hồn h£o t§i các nút
chuy∫n ti∏p khi s˚ dˆng giao th˘c gi£i mã và chuy∫n ti∏p
(DF: Decode and Forward). Các phân tích l˛ thuy∏t và k∏t
qu£ mơ ph‰ng Monte-Carlo cho thßy sÏ Á ∑ xt nâng
cao phâm chòt tứ lê lẩi bớt (BER: Bit Error Rate) ỏng
k v gản xòp xứ vểi giỏ tr BER ca hª thËng vơ tuy∏n
chuy∫n ti∏p hỊp tác trong i∑u kiªn l˛ t˜ng s˚ dˆng giao
th˘c DF hồn h£o.
T¯ khóa—T§o búp súng, láa chn ng-ten phỏt, nhiu
liờn k hiêu, giÊi mó và chuy∫n ti∏p, khu∏ch §i và chuy∫n
ti∏p, mã khËi khơng gian - thÌi gian phân tán.

I. GIŒI THIõU CHUNG
Kˇ thu™t s˚ dˆng mã khËi khơng gian-thÌi gian phân
tán (DSTC: Distributed Space-Time block Coding) trong
hª thËng vơ tuy∏n chuy∫n ti∏p hỊp tác cho phép hª thËng
nh™n ˜Ịc t´ng ích phân t™p khụng gian, cÊi thiên phâm
chòt hê thậng [1]- [5]. Trong tr˜Ìng hỊp các nút chuy∫n
ti∏p ˜Ịc trang b‡ nhi∑u ´ng-ten, gi£i pháp l¸a chÂn ´ngten phát (TAS: Transmit Antenna Selection) k∏t hỊp mã
DSTC (gÂi t≠t là hª thËng vơ tuy∏n chuy∫n ti∏p hỊp tác
TAS/DSTC) vĨi s¸ hÈ trỊ cıa kênh hÁi ti∏p t¯ nút ích
v∑ các nút chuy∫n ti∏p ã ˜Ịc ch˘ng minh có th∫ gi£m
sË chi t¶n sË vơ tuyn (RF: Radio Frequency) tĐi cỏc
nỳt chuyn tip v ẻ phc tĐp giÊi mó tĐi mỏy thu trong
khi hê thậng vđn nhn ềc tng ớch phõn tp ca tòt
cÊ cỏc ´ng-ten [6]-[8].
Trong hª thËng vơ tuy∏n chuy∫n ti∏p hỊp tác
TAS/DSTC, quỏ trỡnh truyn dđn tớn hiêu t nỳt ngun
n nỳt ích diπn ra trong hai pha truy∑n d®n. Trong pha
th˘ nhßt, nút ngn (máy phát) phát qu£ng bá thơng tin

ISBN: 978-604-80-5076-4

214

∏n tßt c£ các nút chuy∫n ti∏p. Trong pha th˘ hai, các
nút chuy∫n ti∏p hỊp tác vĨi nhau chuy∫n ti∏p tín hiªu
ã nh™n ˜Ịc ∏n nút ích. Xét v∑ giao thc x l tớn
hiêu tĐi cỏc nỳt chuyn tip, hê thËng vơ tuy∏n chuy∫n
ti∏p hỊp tác th˜Ìng s˚ dˆng mỴt trong hai lo§i cÏ b£n là
khu∏ch §i và chuy∫n ti∏p (AF: Amplify and Forward)
ho∞c gi£i mã và chuy∫n ti∏p (DF: Decode and Forward).

◊u i∫m cıa hª thËng khi s˚ dˆng giao th˘c DF ó là s≥
lo§i b‰ ˜Ịc t§p âm ca nỳt chuyn tip dđn n trỏnh
ềc hiên tềng khuch §i và chuy∫n ti∏p t§p âm ∏n
nút ích so vĨi viªc s˚ dˆng giao th˘c AF [3]-[6]. Trong
các cơng trình nghiên c˘u v∑ hª thËng vơ tuy∏n chuy∫n
ti∏p hỊp tác tr˜Ĩc ây, nút chuy∫n ti∏p th˜Ìng ˜Ịc gi£
thi∏t có th∫ gi£i mã hồn tồn chính xác tín hiªu nh™n
˜Ịc t¯ nút ngn nhÌ s¸ hÈ trỊ cıa mã kênh [4], [5].
Thác t, viêc s dng mó kờnh s lm giÊm hiêu suòt s
dng ph ca hê thậng. c biêt, giÊ thi∏t nút chuy∫n
ti∏p có kh£ n´ng gi£i mã hồn tồn chính xác tín hiªu
nh™n ˜Ịc t¯ nút ngn là khó khÊ thi trong thác t.
Do ú, trong thác t hê thËng vơ tuy∏n hỊp tác s˚ dˆng
giao th˘c DF s≥ b suy giÊm phâm chòt ỏng k khi giÊi
mó khụng chớnh xỏc tớn hiêu nhn ềc t nỳt ngun do
xuòt hiên thnh phản nhiu liờn kớ tá (ISI: Inter-Symbol
Interference) tĐi nút ích.
Trong bài báo này, kˇ thu™t t§o búp sóng (BF:
Beamforming) ềc xuòt s dng cho hê thậng vụ
tuyn hềp tỏc TAS/DSTC nhăm loĐi b nhiu ISI tĐi nỳt
ớch do hiên tềng giÊi mó tớn hiêu tĐi nỳt chuyn tip
khụng hon ton chớnh xỏc nhăm nõng cao phâm chòt
hê thậng.
Phản cũn lĐi ca bi bỏo ềc ềc trỡnh by nh˜
sau. Mơ hình hª thËng vơ tuy∏n chuy∫n ti∏p hỊp tác
TAS/DSTC (k∏t hỊp kˇ thu™t TAS và DSTC) ˜Ịc trình
bày trong mˆc II. Mˆc III trình bày ∑ xt s˚ dˆng kˇ
thu™t BF cho hª thËng TAS/DSTC. Các k∏t qu£ mơ
ph‰ng và so sánh trình bày trong mˆc IV. Mˆc V trình



Hội nghị Quốc gia lần thứ 23 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ Thông tin (REV-ECIT2020)

B£ng I
Mã Alamouti DSTC ˜Òc phát i t¯ các nút chuy∫n ti∏p

bày các k∏t lu™n.
II. MƠ HÌNH Hõ TH»NG VƠ TUN CHUN
TIịP H—P TÁC TAS/DSTC
Hª thËng vơ tuy∏n chuy∫n ti∏p hỊp tác ˜Ịc xem xét
trong bài báo này bao gÁm mỴt nút ngn và mỴt nút
ích ˜Ịc trang b‡ mỴt ´ng-ten và hai nút chuy∫n ti∏p,
mÈi nút ˜Òc trang b‡ hai ´ng-ten dùng cho cÊ thu v
phỏt v tn tĐi kờnh truyn trác ti∏p t¯ nút ngn ∏n
nút ích nh˜ Hình 1.
f11
f21

g11

Kênh hồi tiếp

Đích
Pha quảng bá
Pha hợp tác

R2

Hình 1. Mơ hình hª thËng vơ tuy∏n chuy∫n ti∏p hỊp tác TAS/DSTC.


A. Pha qu£ng bá
Trong pha quÊng bỏ, hai symbol tớn hiêu x1 v x2
thuẻc chịm sao tín hiªu i∑u ch∏ BPSK ˜Ịc phát i t
nỳt ngun. Tớn hiêu nhn ềc tĐi nỳt ớch sau hai khe
thÌi gian kí hiªu là ysd,1 và ysd,2 có d§ng nh˜ sau:
y sd =

ysd,1
ysd,2

=

p

Es hs,d



x1
x2

+



n0 1
n0 2

(1)


trong ó, hs,d là hª sË pha- inh t¯ nút ngn tĨi nút
ích và ˜Ịc mơ hình hóa bi các bi∏n ng®u nhiên phc
phõn bậ chuân ng nhòt ẻc lp vểi k vng 0 và
ph˜Ïng sai 1/ s,d nghæa là hs,d ⇠ CN (0, 1/ s,d ). n0i
và ni (i = 1, 2) l tĐp õm nhiêt tĐi nỳt ớch khe thèi
gian th˘ i và ˜Ịc mơ hình hóa bi các bi∏n ngđu nhiờn
phc phõn bậ chuân ng nhòt ẻc lp vểi k˝ vÂng 0
và ph˜Ïng sai N0 . Es và Ek là n´ng l˜Ịng phát cıa
mÈi symbol tín hiªu i∑u ch∏ t˜Ïng ˘ng t§i nút nguÁn
và nút chuy∫n ti∏p th˘ k (k = 1, 2).
Tớn hiêu nhn ềc tĐi ng-ten th j nút chuy∫n ti∏p
k sau hai khe thÌi gian:


p
x1
nj,k
ysr,j,k = Es hjks
+
(2)
x2
nj,k
vĨi hjks là hª sË pha- inh gi˙a nút ngn và ´ng-ten
th˘ j nút chuy∫n ti∏p k. Kí hiªu x
ˆk,j là symbol tín hiªu
tách sóng t˜Ïng ˘ng vĨi xj vĨi j = 1, 2 t§i nút chuy∫n
ti∏p Rk vĨi k = 1, 2.

ISBN: 978-604-80-5076-4


215

x
ˆ⇤2,1

Trong pha hÒp tác, mÈi nút chuy∫n ti∏p s≥ chÂn ra
mỴt ´ng-ten có Ỵ lỊi kênh truyn t nú n nỳt ớch
tật nhòt theo tiờu chuân l¸a chÂn ´ng-ten phát sau [9]
vĨi k = 1, 2

j=1,2

g22

x
ˆ⇤1,2

x
ˆ2,2

u(k) = max |hkjd | ,

g12

Khe
thÌi
gian th˘c hai

x
ˆ1,1


2

f12



thÌi
th˘c

B. Pha hỊp tác

h sd

f22

Ngun

g21

R1

Tớn hiêu ềc phỏt i t
ng-ten ềc chn tĐi R1
Tớn hiêu ềc phỏt i t
ng-ten ềc chn tĐi R2

Khe
gian
nhòt


(3)

trong ú u(k) là chø sË ´ng-ten phát t§i nút chuy∫n ti∏p
th˘ k. Các nút chuy∫n ti∏p s≥ chuy∫n ti∏p tín hiªu ã tách
sóng t¯ tín hiªu thu ˜Ịc t¯ nút ngn theo mó Alamouti
DSTC nh minh ha trong BÊng I băng cỏc ng-ten phỏt
ềc chn theo tiờu chuân tĐi phẽng trỡnh (3), tớn hiêu
nhn ềc tĐi nỳt ớch ềc cho nh sau:

yrd,1
y rd =
(4)
⇤
yrd,2
trong ó

yrd,1 =
⇤
yrd,2
=

p
p
E1 h1d x
ˆ1,1 + E2 h2d x
ˆ2,2 + n1

p


E2 h⇤2d x
ˆ2,1

p
E1 h⇤1d x
ˆ1,2 + n⇤2

(5)
(6)

vÓi hkd (k = 1, 2) là kí hiªu hª sË pha- inh t¯ ´ng-ten
˜Ịc chÂn t§i nút chuy∫n ti∏p th˘ k ∏n nút ích. Trong
tr˜Ìng hỊp các nút chuy∫n ti∏p s˚ dˆng giao th˘c DF
và k∏t qu£ gi£i mã tín hiªu nh™n ˜Òc t¯ nút nguÁn cıa
các nút chuy∫n ti∏p là hồn tồn chính xác, nghỉa là
x
ˆk,1 = x1 và x
ˆk,2 = x2 vĨi (k = 1, 2) thì k∏t hỊp tứ lê
các Đi (MRC: Maximum Ratio Combinning) tớn hiêu
thu ềc trong hai pha truyn dđn tĐi nỳt ớch ềc cho
nh sau



yrd,1
ysd,1
1
H
⇤
=H

+ hsd
(7)
⇤
y
ysd,2
2
rd,2
trong ó

H=


1
2

 p
pE1 h1d
E2 h⇤2d

=H H H



+ HH



x1
x2
n1

n⇤2

p
pE2 h2d⇤
E1 h1d
p

(8)
2

Es |hs,d |
 0
n1
+ h⇤s,d
n0 2

+



x1
x2
(9)


Hội nghị Quốc gia lần thứ 23 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ Thông tin (REV-ECIT2020)



1

2

=



E1 y1,d + E2 y2,d
0
0
E1 y1,d + E2 y2,d


p
x1
n1
2
H
+ Es |hs,d |
+H
x2
n⇤2
 0
n1
⇤
+ hs,d
.
n0 2




x1
x2

(10)

Khi ó s˚ dˆng hàm quy∏t ‡nh ∫ tách súng tớn hiêu
sau khi thác hiên MRC cú dĐng nh ph˜Ïng trình (11).
Quan sát ph˜Ïng trình tách sóng (11) ta thòy, khi hê
thậng s dng giao thc DF hon hÊo s khụng xuòt
hiên nhiu liờn k hiêu ISI trong tớn hiêu thu.
III.

ú XUỏT S DữNG K THUọT BF CHO Hừ
THằNG TAS/DSTC

Trong tr˜Ìng hỊp hª thËng vơ tuy∏n chuy∫n ti∏p hỊp
tác s˚ dˆng giao th˘c DF khơng hồn h£o, lÈi s≥ xÊy
ra khi cỏc nỳt chuyn tip thác hiên tỏch súng tín hiªu
nh™n ˜Ịc t¯ nút ngn (2). Trong tr˜Ìng hỊp lẩi xÊy
ra khi thác hiên tỏch súng tĐi cỏc nỳt chuyn tip thỡ
tớn hiêu nhn ềc tĐi nỳt ớch trong pha hÒp tác ˜Òc
bi∫u diπn nh˜ sau

yrd,1
y rd =
⇤
yrd,2




p
p
"1,1 pE1 h1d "2,2 pE2 h2d
x1
n1
=
+
.
x2
n⇤2
"2,1 E2 h⇤2d
"1,2 E1 h⇤1d
(12)
Khi s˚ dˆng chũm sao tớn hiêu iu ch BPSK thỡ "k,i
l mẻt bi∏n ng®u nhiên và s≥ nh™n giá tr‡ +1 n∏u nút
chuy∫n ti∏p th˘ k gi£i mã chính xác symbol xi và nh™n
giá tr‡ -1 n∏u nút chuy∫n ti∏p th˘ k gi£i mã sai symbol
xi . Khi ó, k∏t hỊp MRC ca tớn hiêu nhn ềc y rd v
y sd tĐi nút ích ˜Ịc k∏t qu£ nh˜ ph˜Ïng trình (13), (14)
và có th∫ bi∫u diπn l§i nh˜ sau




p
a1,1 a1,2
x1
x1
2
1

=
+ Es |hs,d |
a2,1 a2,2
x2
x2
2
 0
w1
(15)
+
w20
trong ó

2

2

a1,1 = "1,1 E1 |h1d | + "2,1 E2 |h2d |
2
2
a2,2 = "1,2 E1 |h1d | + "2,2 Ep2 |h2d |
a1,2 = ("1,1 "2,2 "2,1 "1,2 ) pE1 E2 h⇤1d h2d
⇤
a2,1 =p(("1,1 "2,2 "2,1 "1,2
2 h2d h1d
p ) E1 E
⇤
0
⇤
0

w1 = Esp
hs,d n 1 + "1,1 E1 h1d n1
⇤
+"
p2,1 ⇤E2 h02d n2 p
w20 = Esp
hs,d n 2 + "2,2 E2 h2d ⇤ n1
"1,2 E1 h1d n⇤2 .

ISBN: 978-604-80-5076-4

Vì hkjd (k, j = 1, 2) là Ỵc l™p vểi nhau, dđn n
2
2
|h1d | v |h2d | l ẻc l™p nhau và có d§ng phân bË
theo hàm mÙ. Có th thòy răng hm quyt nh x
i =
sgn (Re ( i )) phˆ thc vào xj (j 6= i). Do ú xuòt hiên
nhiu ISI gia cỏc symbol. Nhăm nõng cao phâm chòt
hê thậng, bi bỏo xuòt s dng k thu™t t§o búp sóng
∫ lo§i b‰ nhiπu ISI gi˙a các symbol.
Do tỏch súng tĐi mỏy thu dáa trờn phản thác trong
ph˜Ïng trình (15), ∫ lo§i b‰ ˜Ịc nhiπu ISI chúng ta
ph£i ∞t Re(a2,1 ) = 0 và Re(a1,2 ) = 0 không liên quan
∏n giá tr‡ cıa "k,i . Trong tr˜Ìng hỊp này, 1 và 2
là giá tr‡ ˜Ĩc l˜Ịng ca x1 v x2 mẻt cỏch tẽng ng.
Phẽng thc tĐo bỳp súng ềc thác hiên băng cỏch
quay pha ca mẩi ´ng-ten phát ˜Ịc chÂn cıa các nút
chuy∫n ti∏p. Khi ó, tớn hiêu thu tĐi nỳt ớch (12) sau
mẻt sậ phộp bi∏n Íi ˜Ịc vi∏t l§i d˜Ĩi d§ng nh˜ ph˜Ïng

trình (16), (17) ho∞c d§ng t˜Ïng ˜Ïng nh˜ ph˜Ïng
trình (18).
Trong ph˜Ïng trình (18), 1 và 2 là các giá tr‡ quay
pha t§i nút chuy∫n ti∏p 1 và 2 t˜Ïng ˘ng. Chúng ta có
˜ id = ej i hid vĨi i = 1, 2 và
th∫ xác ‡nh các kênh £o h
có th∫ vi∏t nh˜ sau
˜ 1d = h1d ej 1 ,
h

˜ 2d = h2d ej 2 .
h

(19)

Mênh 1: loĐi b nhiu ISI, các giá tr‡ góc quay
pha t§i nút chuy∫n ti∏p 1 và 2 ˜Ịc xác ‡nh nh˜ sau
1

=

⇡
,
2

2

(20)

=✓


trong ó ✓ là giá tr‡ pha cıa h1d h⇤2d .
∞t
h1d = a01 + jb01 ,
˜ 1d = ej
h

1

h2d = a02 + jb02
˜ 2d = ej
h

(a0 1 + jb0 1 ) ,

2

(21)

(a0 2 + jb0 2 )
(22)

thì góc pha ✓ có th∫ xác ‡nh nh˜ sau
✓ 0 0
◆
a 2 b 1 a 0 1 b0 2
✓ = tan 1
.
a0 1 a0 2 + b0 1 b0 21


(23)

B£ng II
Giá tr‡ các tham sË v∑ kờnh v tĐp õm ca hê thậng MIMO
TAS/DSTC
2
1

0,5

216

2
2

0,5

2
3

0,2

2
4

0,2

s,d

10


5

11d

5

12d

2

21d

2

22d


Hội nghị Quốc gia lần thứ 23 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ Thông tin (REV-ECIT2020)

⇣ n⇣
⌘
o⌘
p
2
2
2
x
˜i = sgn (Re ( i )) = sgn Re E1 |h1d | + E2 |h2d | + Es |hs,d | xi + wi
vĨi


i = 1, 2

trong ó

(11)

p
p
p
w1 = pEs h⇤s,d n0 1 + pE1 h1d ⇤ n1 + pE2 h2d n⇤2
w2 = Es h⇤s,d n0 2 + E2 h2d ⇤ n1
E1 h1d n⇤2 .




1
2



p
"1,1 pE1 h⇤1d
=
"2,2 E2 h⇤2d

p
"1,1 pE1 h⇤1d
+

"2,2 E2 h⇤2d

1
2



p
"2,1 pE2 h2d
"1,2 E1 h1d
p
"2,1 pE2 h2d
"1,2 E1 h1d

2

2

"1,1 E1 |h1d | + "2,1 E2 |h2d |
p
=
("1,1 "2,2 "2,1 "1,2 ) E1 E2 h⇤2d h1d


p
p
x1
"1,1 pE1 h⇤1d
2
+ Es |hs,d |

+
x2
"2,2 E2 h⇤2d

y rd =



yrd,1
⇤
yrd,2
y rd =

yrd



=




p
"1,1p E1 h1d ej 1
"2,1 E2 h⇤2d e j 2

p
j
x1 "1,1
p E1⇤h1d ej

x1 "2,1 E2 h2d e

1
2



p
"2,2 pE2 h2d ej
"1,2 E1 h⇤1d e

2

j

1

p
+ x2 "2,2 pE2 h2d ej 2
x2 "1,2 E1 h⇤1d e j 1



IV. KịT Q MƠ PHƒNG
Mˆc này trình bày các k∏t qu£ mơ ph‰ng Monte-Carlo
tø lª bít lÈi (BER: Bit Error Rate) hª thËng vơ tuy∏n hỊp
tác TAS/DSTC nh˜ ã ˜Ịc trình bày trong Mˆc II trong
hai tr˜Ìng hỊp: 1) hª thËng s˚ dˆng giao th˘c DF hồn
h£o; 2) hª thËng s˚ dˆng giao th˘c DF khơng hồn h£o
và hª thËng vơ tuy∏n hỊp tác TAS/DSTC s˚ dˆng giao

th˘c DF khơng hồn h£o ã ˜Ịc trình bày trong Mˆc III
trong hai tr˜Ìng hỊp: 1) hª thËng có s˚ dˆng kˇ thu™t
BF; 2) hª thËng khơng s˚ dˆng kˇ thu™t BF vĨi cùng cỏc
tham sậ v kờnh v tĐp õm ca hê thậng ˜Òc cho nh˜
B£ng II. Nút chuy∫n ti∏p gi£ thi∏t là cú ảy thụng
tin trĐng thỏi kờnh (CSI: Chanel State Information) t¯
nút ngn ∏n nó và nút ích có ¶y ı CSI t¯ các nút
chuy∫n ti∏p ∏n nó.

ISBN: 978-604-80-5076-4

217

x1
x2
(13)


p
("1,1 "2,2 "2,1 "1,2 ) E1 E2 h⇤1d h2d
x1
2
2
x2
"1,2 E1 |h1d | + "2,2 E2 |h2d |

 0
p
"2,1 pE2 h2d
n1

n1
+ h⇤s,d
.
n⇤2
n0 2
"1,2 E1 h1d


x1
x2

+



p
p
x1 "1,1 pE1 h1d ej 1 + x2 "2,2 pE2 h2d ej 2
=
=
x⇤1 "2,1 E2 h2d ej 2 x⇤2 "1,2 E1 h1d ej 1



p
p
x1 "1,1 pE1 ej 1
x2 "2,2 pE2 ej 2
h1d
n1

=
+
h2d
n2
x⇤2 "1,2 E1 ej 1 x⇤1 "2,1 E2 ej 2
yrd,1
yrd,2



p
p
"1,1 pE1 h1d "2,2 pE2 h2d
"2,1 E2 h⇤2d
"1,2 E1 h1d


n1
ysd,1
+ hsd
n2
ysd,2

+



n1
n2
+

.

n1
n2

(14)

(16)

(17)


n1
n2
(18)

Kch bÊn mụ phng th nhòt, so sỏnh phâm chòt BER
ca hê thậng vụ tuyn chuyn tip hềp tỏc TAS/DSTC
khi các nút chuy∫n ti∏p gi£ thi∏t trong i∑u kiªn l˛ t˜ng
gi£i mã chính xác hồn tồn tín hiªu nh™n ˜Òc t¯ nút
nguÁn (gÂi t≠t là sÏ Á TAS/DSTC DF Perfect) vểi hê
thậng trong iu kiên thác tin cú lẩi x£y ra khi nút
chuy∫n ti∏p gi£i mã tín hiªu nh™n ˜Òc t¯ nút nguÁn
(gÂi t≠t là sÏ Á TAS/DSTC DF No Perfect) nhăm ỏnh
giỏ Ênh hng ca nhiu ISI tểi phòm chòt hê thậng.
Kt quÊ mụ phng trong Hỡnh 2 cho thòy BER ca hê
thậng vụ tuyn chuyn tip hềp tác TAS/DSTC s˚ dˆng
giao th˘c DF b‡ suy gi£m nghiêm trÂng khi nút chuy∫n
ti∏p gi£i mã khơng chính xác hồn tồn tín hiªu nh™n
˜Ịc t¯ nút ngn. Ngun nhân là do khi nút chuy∫n

ti∏p gi£i mã khơng chính xác hồn tồn tín hiªu nh™n


100

100

10-1

10-1

10-2

10-2

BER

BER

Hội nghị Quốc gia lần thứ 23 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ Thông tin (REV-ECIT2020)

10-3

10-3

10-4

10-4

10-5


10-5

10-6

0

5

10

15

20

10-6

25

EbN0 in dB

0

5

10

15

20


25

EbN0 in dB

Hình 2. So sánh tø lª BER cıa hª thËng TAS/DSTC DF trong tr˜Ìng
hỊp gi£i mã hồn h£o và khơng gi£i mã hồn h£o tín hiªu nh™n ˜Ịc
t¯ nút ngn.

Hình 3. So sánh tø lª BER cıa hª thËng TAS/DSTC DF trong tr˜Ìng
hỊp s˚ dˆng BF và khơng s˚ dˆng BF.

V. KịT LN
˜Ịc t¯ nút ngn thì trong thành phản tớn hiêu nhn
ềc tĐi nỳt ớch s xuòt hiên thêm thành ph¶n nhiπu
ISI. Thành ph¶n nhiπu ISI này làm mòt i tớnh trác giao
ca mó DSTC dòn n hê thËng khơng nh™n ˜Ịc t´ng
ích phân t™p hồn tồn do ú s b suy giÊm phâm chòt
nghiờm trng so vểi hª thËng TAS/DSTC DF Perfect.
K‡ch b£n mơ ph‰ng th˘ hai, kh£o sát BER cıa hª
thËng TAS/DSTC khi nút chuy∫n ti∏p gi£ thi∏t gi£i mã
chính xác hồn tồn tín hiªu nh™n ˜Òc t¯ nút nguÁn
(gÂi t≠t là sÏ Á TAS/DSTC DF Perfect), hª thËng
TAS/DSTC khi nút chuy∫n ti∏p gi£i mã có lÈi x£y ra tín
hiªu nh™n ˜Ịc t¯ nút ngn, nh˜ng s˚ dˆng kˇ thu™t
BF lo§i b‰ nhiπu ISI ∫ nâng cao phâm chòt hê thậng
nh trỡnh by trong Mc III (gÂi t≠t là sÏ Á TAS/DSTC
DF BF) và hª thËng TAS/DSTC khi các nút chuy∫n ti∏p
gi£ thi∏t gi£i mã không chính xác tín hiªu nh™n ˜Ịc t¯
nút ngn (gÂi t≠t là sÏ Á TAS/DSTC DF No Perfect).

K∏t qu£ mô ph‰ng theo k‡ch b£n 2 ˜Ịc cho nh˜
Hình 3. Quan sát kt quÊ mụ phng cú th thòy rừ rng
răng, hê thËng TAS/DSTC DF BF khi s˚ dˆng kˇ thu™t
BF ∫ loĐi b nhiu ISI cú th cÊi thiên phâm chòt hê
thậng mẻt cỏch ỏng k so vểi sẽ MIMO TAS/DSTC
DF No Perfect. ˜Ìng cong tø lª BER cıa hª thậng
TAS/DSTC DF BF gản nh ròt sỏt vểi èng cong tứ lê
BER ca hê thậng TAS/DSTC DF Perfect. Sá cÊi thiên
phâm chòt ú l do tớn hiêu thu tĐi nỳt ớch hê thậng
ềc xuòt TAS/DSTC DF BF nhè s dng k thut
BF ó khụng xuòt hiên thnh phản nhiu ISI so vĨi hª
thËng TAS/DSTC DF No Perfect.

ISBN: 978-604-80-5076-4

218

Bài báo ó xuòt s dng k thut BF cho hê
thậng vơ tuy∏n chuy∫n ti∏p hỊp tác TAS/DSTC, trong
ó nút chuy∫n tip khụng cản giÊi mó chớnh xỏc hon
ton tớn hiêu nhn ềc t nỳt ngun. Hê thậng xuòt
TAS/DSTC DF BF cú khÊ nng loĐi b hiêu quÊ thnh
phản nhiu ISI sinh ra do hiªn t˜Ịng các nút chuy∫n
ti∏p gi£i mã khơng chính xác hồn tồn tín hiªu nh™n
˜Ịc t¯ nút ngn do ó c£i thiªn ˜Ịc t´ng ích phân
t™p hềp tỏc do viêc s dng mó DSTC mang lĐi. Các
phân tích l˛ thuy∏t và k∏t qu£ mơ ph‰ng Monte-Carlo
ã ch˘ng minh gi£i pháp s˚ dˆng kˇ thu™t BF cho hª
thËng TAS/DSTC là kh≠c phˆc tËt £nh h˜ng cıa nhiπu
ISI do hiên tềng giÊi mó tớn hiêu tĐi cỏc nỳt chuy∫n

ti∏p khơng hồn h£o gây nên.
TÀI LIõU THAM KHÉO
[1] Jing, Yindi, and Babak Hassibi. “Distributed space-time coding
in wireless relay networks,” IEEE Transactions on Wireless
communications vol. 5, pp. 3524-3536, 2006.
[2] AlMofawez, et al. “Distributed orthogonal space-time coding
with relay selection,” in: Proc. 6th Inter. Confer. on Telecom.
Systems, Services, and Applications (TSSA). IEEE, 2011.
[3] Elazreg, Abdulghani, and Ahmad Kharaz. “Sub-optimum detection scheme for distributed closed-loop quasi orthogonal space
time block coding in asynchronous cooperative two dual-antenna
relay networks,” in: Proc. Inter. Wireless Internet Conference.
Springer, Cham, 2014.
[4] M.-T. O. El Astal and J. C. Olivier, “Distributed closed-loop
extended orthogonal STBC: improved performance in imperfect
synchronization,” in: Proc. Inter. Symposium on Personal Indoor
and Mobile Radio Comm. (PIMRC), 2013, pp. 1941-1945.
[5] W. M. Qaja, A. M. Elazreg, and J. A. Chambers, “Near-optimum
detection scheme with relay selection technique for asynchronous
cooperative relay networks,” IET Communications, vol. 8, pp.
1347-1354, 2014.


Hội nghị Quốc gia lần thứ 23 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ Thông tin (REV-ECIT2020)

[6] T. T. Nghiep, P. V. Bien, and N. H. Minh, “Improving performance of the asynchronous cooperative relay networks with maximum ratio combining and transmit antenna selection technique,”
VNU Journal of Science: Comp. Science & Com. Eng., vol. 33,
pp. 27-34, 2017.
[7] W. M. Qaja, A. M. Elazreg, and J. A. Chambers, “NearOptimum Detection for Use in Closed-Loop Distributed Space
Time Coding with Asynchronous Transmission and Selection of
Two Dual-Antenna Relays,” in: Proc. Wireless Confer. (EW),

Guildford, UK, 2013.
[8] D. C. Gonzalez, J. C. S. Santos Filho, and D. B. da Costa,
“A distributed transmit antenna selection scheme for fixed-gain
multi-antenna AF relaying systems,” in: Proc. Inter. Confer. on
Cognitive Radio Oriented Wireless Networks and Comm. 2014,
pp. 254-259.
[9] D. A. Gore and A. J. Paulraj, “MIMO antenna subset selection
with space-time coding,” IEEE Trans. on signal processing, vol.
50, pp. 2580-2588, 2002.

ISBN: 978-604-80-5076-4

219