I. Tổng quan về hệ thống vô tuyến chuyển tiếp hợp tác
Hệ thống vô tuyến chuyển tiếp hợp tác là một giải pháp hiệu quả để khắc phục các hạn chế của hệ thống MIMO điểm-điểm. Hệ thống vô tuyến này sử dụng các nút trung gian để chuyển tiếp tín hiệu, tạo ra mạng ăng-ten ảo. Chuyển tiếp hợp tác giúp các thiết bị đơn ăng-ten đạt được lợi ích tương tự như hệ thống đa ăng-ten. Phương thức này đặc biệt hữu ích trong các tình huống khoảng cách truyền dẫn lớn hoặc có vật cản. Nghiên cứu mã trong hệ thống này tập trung vào việc tối ưu hóa hiệu suất truyền dẫn.
1.1. Hệ thống truyền dẫn MIMO điểm điểm
Hệ thống MIMO sử dụng đa ăng-ten để tăng hiệu suất truyền dẫn. Mã không gian thời gian được áp dụng để mã hóa tín hiệu theo cả không gian và thời gian. Hệ thống phân tán này giúp giảm ảnh hưởng của pha-đinh đa đường. Tuy nhiên, việc triển khai đa ăng-ten tại các thiết bị đầu cuối gặp nhiều khó khăn, đặc biệt là với các thiết bị di động.
1.2. Dung lượng kênh truyền MIMO
Dung lượng kênh truyền MIMO được tính toán dựa trên số lượng ăng-ten và tỉ số tín hiệu trên tạp âm (SNR). Tín hiệu vô tuyến được truyền qua nhiều kênh song song, giúp tăng dung lượng truyền dẫn. Công thức Shannon được mở rộng để tính toán dung lượng kênh MIMO, cho thấy sự cải thiện đáng kể so với hệ thống SISO.
II. Mã không gian thời gian phân tán trong hệ thống chuyển tiếp hợp tác
Mã không gian thời gian phân tán (DSTC) là một kỹ thuật quan trọng trong hệ thống vô tuyến chuyển tiếp hợp tác. Hệ thống thông tin sử dụng DSTC để mã hóa tín hiệu, giúp tăng độ tin cậy và hiệu suất truyền dẫn. Kỹ thuật truyền dẫn này cho phép các nút chuyển tiếp đơn ăng-ten đạt được lợi ích tương tự như hệ thống đa ăng-ten. Mã hóa được thực hiện theo cả không gian và thời gian, tạo ra sự phân tập không gian hiệu quả.
2.1. Mã DSTC trong hệ thống đa ăng ten
Mã DSTC được áp dụng trong hệ thống đa ăng-ten để tăng hiệu suất truyền dẫn. Hệ thống phân tán sử dụng mã này để giảm ảnh hưởng của nhiễu và pha-đinh. Tính toán phân tán được sử dụng để tối ưu hóa hiệu suất hệ thống. Các thiết kế mã DSTC trực giao (O-DSTC) được nghiên cứu để cải thiện hiệu năng truyền dẫn.
2.2. Mã O DSTC trong hệ thống chuyển tiếp
Mã O-DSTC là một phiên bản cải tiến của DSTC, được thiết kế để tối ưu hóa hiệu suất trong hệ thống chuyển tiếp. Công nghệ truyền thông sử dụng mã này để giảm lỗi truyền dẫn và tăng độ tin cậy. Tối ưu hóa hệ thống được thực hiện thông qua các thiết kế mã trực giao, giúp hệ thống đạt được hiệu suất cao hơn.
III. Đánh giá hiệu năng mã không gian thời gian phân tán trực giao
Đánh giá hiệu năng của mã O-DSTC được thực hiện thông qua các mô phỏng và thử nghiệm thực tế. Mạng không dây sử dụng mã này cho thấy sự cải thiện đáng kể về tỉ số lỗi bit (BER) và hiệu suất truyền dẫn. Kỹ thuật truyền dẫn được tối ưu hóa để giảm thiểu nhiễu và tăng độ tin cậy. Các kết quả mô phỏng cho thấy mã O-DSTC vượt trội so với các phương pháp mã hóa truyền thống.
3.1. Mô hình hệ thống và kịch bản mô phỏng
Mô hình hệ thống được thiết lập để đánh giá hiệu năng của mã O-DSTC. Hệ thống vô tuyến sử dụng các nút chuyển tiếp đơn và đa ăng-ten để thử nghiệm. Tín hiệu vô tuyến được truyền qua các kênh pha-đinh và nhiễu Gauss. Các kịch bản mô phỏng được thiết kế để kiểm tra hiệu suất của mã O-DSTC trong các điều kiện khác nhau.
3.2. Kết quả mô phỏng và phân tích
Kết quả mô phỏng cho thấy mã O-DSTC giảm đáng kể tỉ số lỗi bit (BER) so với các phương pháp mã hóa khác. Hệ thống thông tin sử dụng mã này đạt được hiệu suất truyền dẫn cao hơn. Tối ưu hóa hệ thống được thực hiện thông qua việc điều chỉnh các tham số mã hóa và kênh truyền. Các kết quả này khẳng định tính hiệu quả của mã O-DSTC trong hệ thống vô tuyến chuyển tiếp hợp tác.
