Vô tuyến truyền thông (Wireless Communications)

Để giúp bạn đọc hiểu rõ thêm làm thế nào máy thu có thể ước lượng được kênh truyền dựa vào training sequence, tôi giới thiệu một phương pháp đơn giản chỉ áp dụng cho mô hình tuyến tính (tức là tín hiệu thu được là một hàm số tuyến tính của các tham số khác).ước lượng kênh truyền bằng bộ ước lượng BLUE (Best Linear Unbiased Estimator)Sử dụng mô hình truyền thông trong các bài trước của tôi thì tín hiệu thu được là:
R(n) = H(n)S(n) + W(n), n = 1, 2, ..., N --------- (1)
Trong đó:
N là độ dài của một frame (tạm dịch là khung) dữ liệu. Giả sử rằng kênh truyền thay đổi không đáng kể trong một khung dữ liệu ( tức là H(n) gần như không thay đổi trong một frame) nhưng có thể thay đổi tử frame này sang frame khác.
H(n) là giá trị Rayleigh fading của kênh truyền, H(n) là một số phức mà cả phần thực và phần ảo đều có hàm phân bố xác suất Gaussian với giá trị trung bình (mean) là 0 và variance là 0.5.
S(n) là tín hiệu được truyền đi và được điều chế từ một signal constellation nào đó (chẳng hạn QPSK).
W(n) là nhiễu trắng trên kênh truyền có hàm phân bô xác suất Gaussian với giá trị trung bình 0 và variance (công suất nhiễu) là m.
Giả sử rằng độ dài training sequence là M (M < N), thì trong khoảng thời gian n=1, 2, ..., M máy phát sẽ phát đi chuỗi dữ liệu S(1), S(2), ..., S(M) mà máy thu đã biết trước, gọi là training sequence. Bắt đầu từ thời điểm n=M+1, M+2, ..., N máy phát mới phát tín hiệu mang thông tin thực sự và máy thu không biết trước.
Trong khoảng thời gian n = 1, 2, ..., M, chuỗi tín hiệu thu được trong công thức (1) có thể được viết dưới dạng vector như sau:    R = SH + W         (2)Trong đó:    R là vector tín hiệu thu được trong khoảng thời gian n = 1, 2, ..., M, và được định nghĩa là R = [ R(1), R(2), ...,  R(M) ]T, Trong đó kí hiệu []T là kí hiệu chuyển vị.    H là giá trị fading trong khoảng thời gian n = 1, 2, ..., M (chúng ta giả sử là kênh truyền không thay đổi trong một frame nên tôi bỏ biến số thời gian n), và được định nghĩa là H = H(1) = H(2) = ... = H(M).    S là vector chứa các training symbol trong khoảng thời gian n = 1, 2, ..., M, và được định nghĩa là S = [ S(1), S(2), ...,  S(M) ]T (Xin lưu ý thêm là máy thu đã biết trước vector S vì nó là training sequence).    W là vector nhiễu trắng trong khoảng thời gian n = 1, 2, ..., M, và được định nghĩa là W = [ W(1), W(2), ...,  W(M) ]T
Bộ ước lượng BLUE cho kết quả ước lượng của kênh truyền như sau:    H´ = (SHS)-1SHR         (3),    trong đó []H là kí hiệu của chuyển vị đối ngẫu.
Để dễ hiểu hơn, chúng ta thay giá trị của vector R từ công thức (2) vào công thức (3) ta được:    H´ = (SHS)-1(SHS)H + (SHS)-1SHW = H + (SHS)-1SHW       (4)Trong công thức (4) ta có thể quan sát thấy khi M đủ lớn thì (SHS)-1SHW ~ 0 (tức là (SHS)-1SHW sẽ tiến đến 0 khi M tiến đến dương vô cùng), lý do là vì (SHS)-1SHW = (SHS)-1[S*(1)W(1) + S*(2)W(2) + ... + S*(M)W(M)] (trong đó S*(n) là số phức đối ngẫu của S(n) ) và nhiễu trắng W(n), n = 1, 2, ..., M, có giá trị trung bình thống kê bằng 0 (Tức là E{W(n)} = 0 ). Khi (SHS)-1SHW ~ 0 từ (4) ta thấy:    H´ = H + (SHS)-1SHW ~ H        (5)
Trên đây mới chỉ là một phương pháp rất đơn giản mà không cần biết đến hàm phân bố xác suất của H(n). Nhưng nó chỉ áp dụng được cho những mô hình truyền thông tuyến tính như trong công thức (1) thôi.
--------------- Nguyễn Văn Tèo ---------------

Trước đây tôi co'''' viết một số bài về MUD (Multi-User Detection) nhưng còn thiếu các máy thu MUD sử dụng các kỹ thuật khử nhiễu. Hôm nay tôi sẽ tiếp tục viết về vấn đề này để bạn đọc tiện theo dõi. Với sự hỗ trợ của bộ soạn thảo mới của TTVNOL, tôi co'''' thể gửi một số công thức toán học khi cần thiết.
Khử nhiễu lần lượt hay còn được gọi là SIC (Successive Interference Cancellation) Trong MUD:
Để đơn giản hoá vấn đề, ta xét trường hợp trong một cell co'''' 2 user và 2 user này hoàn toàn đồng bộ với nhau. Khi đo'''', tín hiệu thu được ở máy thu (BS) là:Trong đo'''' :    T là độ rộng của một symbol.    A1 và A2 là biên độ của tín hiệu của user 1 và 2.    s1(t) và s2(t) là mã của hai người sử dụng.    b1 và b2 ( thuộc [+1, -1] ) là các bit thông tin (ở đây tôi giả sử máy phát dùng phương thức điều chế nhị phân) do 2 user phát đi.    n(t) là nhiễu trên kênh truyền vô tuyến
Vấn đề ở đây là làm sao để khôi phục các bit thông tin đã được 2 user phát đi, đo'''' là b1 và b2. Đối với phương pháp SIC, máy thu sẽ trước tiên sắp xếp các user theo năng lượng của user đo'''' và chọn user nào có năng lượng lớn nhất để khôi phục tín hiệu của user đo'''' trước nhất. Trong trường hợp này, ta giả sử rằng user 1 co'''' năng lượng lớn hơn năng lượng của user 2. Khi đo'''', máy thu khôi phục bit thông tin của user 1 trước.Bước 1: thực hiện matched filtering:Bước 2: khôi phục bit thông tin của user 1:Trong đo'''' sgn(x) trả về dấu của biến số x.
Bước 3: Sau khi bit thông tin của user 1 được khôi phục, nhiễu do user 1 gây ra được khử như sau:Như vậy nếu  thì nhiễu do user 1 gây ra bị khử hoàn toàn.
Bước 4: Sau khi khử nhiễu do user 1 gây ra như trên, bit thông tin của user 2 được khôi phục như sau:Trong đo'''' tích phân trong dấu ngoặc chính là matched filtering cho user 2 sau khi khử nhiễu.
Khi hệ thống co'''' nhiều hơn 2 user thì cách làm cũng lần lượt tương tự như trên.
(phần tiếp theo: MUD sử dụng kũ thuật khử nhiễu song song)
--------------- Nguyễn Văn Tèo ---------------
-trau viết lúc 04:23 ngày 30/06/2002-Gui bac Teo. Toi da doc bai cua bac vua post len. Co hai van de toi muon hoi bac ro hon trong thuat tuan SIC._ Thuat toan nay la ap dung cho downlink hay uplink. Viec ap dung thuat toan cho uplink mang tinh kha thi hon. Vi chi o BS moi co du cac thong tin ve orthogonal code cua toan bo user trong mot cell. Tu do moi co the khu nhieu cho tung symbol doc loc cua tung user duoc.
 
(1) Thuật toán này thông thường áp dụng cho uplink, ở đó BS có tất cả các mã của mọi user trong cell.(2) Các mã sử dụng trong thực tế cho uplink không orthogonal (trực giao) lý do là vì tính trực giao sẽ không còn sau khi tín hiệu được truyền qua kênh fading đặc biệt là cho uplink vì vấn đề đồng bộ cho uplink là tương đối khó. Phía downlink có thể sử dụng mã trực giao. Thực tế người ta sử dụng mã có tính trực giao tốt ngay cả trong điều kiện mất đồng bộ. Gold code là một ví dụ.(3) Phía downlink thông thường chỉ sử dụng kỹ thuật Single User Dectection.-trau viết lúc 04:23 ngày 30/06/2002- _ Theo nhu thuat toan, kha nang khu nhieu hoan toan phu thuoc vao viec chon kenh chuyen cua user nao de lam reference. Vi du, neu chon kenh 1 lam reference nhu trong vi du bac ke, ma viêc detecting symbol 1 bi loi thi viec khu loi o cac symbol cua cac user khac la ko co may y nghia.
 
Bạn nói đúng, vấn đề xác định xem năng lượng của user nào mạnh hay yếu là một vấn đề quan trọng trong kỹ thuật này. Ví nếu tín hiệu của user có năng lượng nhỏ được khôi phục trước thì khả năng khôi phục sai rất cao và từ đó dẫn đến việc khử nhiễu kém hiệu quả.
 Được nvl sửa chữa / chuyển vào 15:45 ngày 12/11/2003
Được nvl sửa chữa / chuyển vào 10:30 ngày 18/11/2003

Trước đây tôi co'''' viết một số bài về MUD (Multi-User Detection) nhưng còn thiếu các máy thu MUD sử dụng các kỹ thuật khử nhiễu. Hôm nay tôi sẽ tiếp tục viết về vấn đề này để bạn đọc tiện theo dõi. Với sự hỗ trợ của bộ soạn thảo mới của TTVNOL, tôi co'''' thể gửi một số công thức toán học khi cần thiết.
Khử nhiễu lần lượt hay còn được gọi là SIC (Successive Interference Cancellation) Trong MUD:
Để đơn giản hoá vấn đề, ta xét trường hợp trong một cell co'''' 2 user và 2 user này hoàn toàn đồng bộ với nhau. Khi đo'''', tín hiệu thu được ở máy thu (BS) là:Trong đo'''' :    T là độ rộng của một symbol.    A1 và A2 là biên độ của tín hiệu của user 1 và 2.    s1(t) và s2(t) là mã của hai người sử dụng.    b1 và b2 ( thuộc [+1, -1] ) là các bit thông tin (ở đây tôi giả sử máy phát dùng phương thức điều chế nhị phân) do 2 user phát đi.    n(t) là nhiễu trên kênh truyền vô tuyến
Vấn đề ở đây là làm sao để khôi phục các bit thông tin đã được 2 user phát đi, đo'''' là b1 và b2. Đối với phương pháp SIC, máy thu sẽ trước tiên sắp xếp các user theo năng lượng của user đo'''' và chọn user nào có năng lượng lớn nhất để khôi phục tín hiệu của user đo'''' trước nhất. Trong trường hợp này, ta giả sử rằng user 1 co'''' năng lượng lớn hơn năng lượng của user 2. Khi đo'''', máy thu khôi phục bit thông tin của user 1 trước.Bước 1: thực hiện matched filtering:Bước 2: khôi phục bit thông tin của user 1:Trong đo'''' sgn(x) trả về dấu của biến số x.
Bước 3: Sau khi bit thông tin của user 1 được khôi phục, nhiễu do user 1 gây ra được khử như sau:Như vậy nếu  thì nhiễu do user 1 gây ra bị khử hoàn toàn.
Bước 4: Sau khi khử nhiễu do user 1 gây ra như trên, bit thông tin của user 2 được khôi phục như sau:Trong đo'''' tích phân trong dấu ngoặc chính là matched filtering cho user 2 sau khi khử nhiễu.
Khi hệ thống co'''' nhiều hơn 2 user thì cách làm cũng lần lượt tương tự như trên.
(phần tiếp theo: MUD sử dụng kũ thuật khử nhiễu song song)
--------------- Nguyễn Văn Tèo ---------------
-trau viết lúc 04:23 ngày 30/06/2002-Gui bac Teo. Toi da doc bai cua bac vua post len. Co hai van de toi muon hoi bac ro hon trong thuat tuan SIC._ Thuat toan nay la ap dung cho downlink hay uplink. Viec ap dung thuat toan cho uplink mang tinh kha thi hon. Vi chi o BS moi co du cac thong tin ve orthogonal code cua toan bo user trong mot cell. Tu do moi co the khu nhieu cho tung symbol doc loc cua tung user duoc.
 
(1) Thuật toán này thông thường áp dụng cho uplink, ở đó BS có tất cả các mã của mọi user trong cell.(2) Các mã sử dụng trong thực tế cho uplink không orthogonal (trực giao) lý do là vì tính trực giao sẽ không còn sau khi tín hiệu được truyền qua kênh fading đặc biệt là cho uplink vì vấn đề đồng bộ cho uplink là tương đối khó. Phía downlink có thể sử dụng mã trực giao. Thực tế người ta sử dụng mã có tính trực giao tốt ngay cả trong điều kiện mất đồng bộ. Gold code là một ví dụ.(3) Phía downlink thông thường chỉ sử dụng kỹ thuật Single User Dectection.-trau viết lúc 04:23 ngày 30/06/2002- _ Theo nhu thuat toan, kha nang khu nhieu hoan toan phu thuoc vao viec chon kenh chuyen cua user nao de lam reference. Vi du, neu chon kenh 1 lam reference nhu trong vi du bac ke, ma viêc detecting symbol 1 bi loi thi viec khu loi o cac symbol cua cac user khac la ko co may y nghia.
 
Bạn nói đúng, vấn đề xác định xem năng lượng của user nào mạnh hay yếu là một vấn đề quan trọng trong kỹ thuật này. Ví nếu tín hiệu của user có năng lượng nhỏ được khôi phục trước thì khả năng khôi phục sai rất cao và từ đó dẫn đến việc khử nhiễu kém hiệu quả.
 Được nvl sửa chữa / chuyển vào 15:45 ngày 12/11/2003
Được nvl sửa chữa / chuyển vào 10:30 ngày 18/11/2003

-trau viết lúc 04:23 ngày 30/06/2002- _ Theo nhu thuat toan, kha nang khu nhieu hoan toan phu thuoc vao viec chon kenh chuyen cua user nao de lam reference. Vi du, neu chon kenh 1 lam reference nhu trong vi du bac ke, ma viêc detecting symbol 1 bi loi thi viec khu loi o cac symbol cua cac user khac la ko co may y nghia.
 
Khắc Phục Nhược Điểm Này Của SIC Như Sau:
 
Để việc quan sát được dễ hơn, ta xét một cell gồm K user. Tín hiệu nhận được ở máy thu (BS) sẽ là:Giả sử rằng năng lượng của các user được xếp theo thứ tự giảm dần, tức là E1>= E2>= ... >= EK. Kỹ thuật SIC truyền thống khôi phục bit thông tin của user k như sau:k = 1, 2, ..., K
 
Điểm hạn chế lớn nhất của SIC là nếu việc xác định năng lượng của các user không chính xác thì chất lượng của tín hiệu khôi phục sẽ rất tồi. Vì vậy người ta khử nhiễu bằng nhiều giai đoạn.Gọilà bit thông tin khôi phục được của user k ở giai đoạn i. Việc khôi phục tín hiệu được thực hiện như sau:Quá trình này được thực hiện lặp đi lặp lại một số lần. Như vậy, khi ở giai đoạn i, máy thu khử nhiễu của các user ở giai đoạn i đã được khôi phục trước user k (m = 1, 2, ..., k-1) và của các user còn lại nhưng căn cứ vào các bit thông tin của những user này đã được khôi phục được ở giai đoạn trước (giai đoạn i-1). Do đó, việc xác định năng lượng của các user trong kỹ thuật này không có ảnh hưởng nhiều đến chất lượng của việc khôi phục tín hiệu. Tuy nhiên, máy phu phải trả giá là độ phức tạp tăng vì phải thực hiện việc khôi phục tín hiệu và khử nhiễu ở nhiều giai đoạn.
--------------- Nguyễn Văn Tèo ---------------
-trau viết lúc 04:23 ngày 30/06/2002-Bac co the noi ro hon ve thuan toan nay o diem chon kenh reference toi uu ? Cam on bac.
Về vấn đề này, ta trở lại ví dụ trong bài trước đây về SIC của tôi. Một phương pháp được sử dụng để xác định năng lượng của các user và trong cách xác định có tính đến cả hệ số tương quan chéo giữa các user. Cụ thể, các user có thể được xếp hạng căn cứ vào:trong đó: là bình phương của hệ số tương quan chéo giữa hai mã của hai user k và m.Và  là công suất nhiễu.
--------------- Nguyễn Văn Tèo ---------------

Khử nhiễu song song (PIC - Parallel Interference Cancellation) Trong MUD:​

Mô hình tín hiệu như những bài trước cho trường hợp một cell có K user. Trong các máy thu MUD sử dụng PIC, việc khử nhiễu cũng được tiến hành nhiều giai đoạn (Xem thêm ở bài trước về vấn đề khử nhiễu nhiều giai đoạn của máy thu sử dụng SIC để khắc phục nhược điểm của máy thu SIC truyền thống). Cụ thể, việc khử nhiễu và khôi phục bit thông tin của user k ở giai đoạn i được thực hiện như sau:Như vây ở giai đoạn i, các bit thông tin được khôi phục ở giai đoạn (i-1) của các user khác user ta đang khôi phục được sử dụng để khử nhiễu. Do sự khử nhiễu này được thực hiện song song nên nó được gọi là khử nhiễu song song. So sánh với phương pháp khử nhiễu lần lượt nhiều giai đoạn, chúng ta thấy sự khác biệt giữa PIC và SIC là trong SIC nhiều giai đoạn, cả các bit ở giai đoạn hiện tại và giai đoạn trước đó được sử dụng trong việc khử nhiễu còn trong PIC chỉ có các bit thông tin được khôi phục ở giai đoạn trước được sử dụng trong giai đoạn hiện tại. Vấn đề xác định hay xếp hạng năng lượng của các user trong PIC cũng không quan trọng lắm.
--------------- Nguyễn Văn Tèo ---------------
Được nguyenvanteo sửa chữa / chuyển vào 30/06/2002 ngày 16:24
Được nvl sửa chữa / chuyển vào 10:33 ngày 18/11/2003

-trau viết lúc 04:23 ngày 30/06/2002- _ Theo nhu thuat toan, kha nang khu nhieu hoan toan phu thuoc vao viec chon kenh chuyen cua user nao de lam reference. Vi du, neu chon kenh 1 lam reference nhu trong vi du bac ke, ma viêc detecting symbol 1 bi loi thi viec khu loi o cac symbol cua cac user khac la ko co may y nghia.
 
Khắc Phục Nhược Điểm Này Của SIC Như Sau:
 
Để việc quan sát được dễ hơn, ta xét một cell gồm K user. Tín hiệu nhận được ở máy thu (BS) sẽ là:Giả sử rằng năng lượng của các user được xếp theo thứ tự giảm dần, tức là E1>= E2>= ... >= EK. Kỹ thuật SIC truyền thống khôi phục bit thông tin của user k như sau:k = 1, 2, ..., K
 
Điểm hạn chế lớn nhất của SIC là nếu việc xác định năng lượng của các user không chính xác thì chất lượng của tín hiệu khôi phục sẽ rất tồi. Vì vậy người ta khử nhiễu bằng nhiều giai đoạn.Gọilà bit thông tin khôi phục được của user k ở giai đoạn i. Việc khôi phục tín hiệu được thực hiện như sau:Quá trình này được thực hiện lặp đi lặp lại một số lần. Như vậy, khi ở giai đoạn i, máy thu khử nhiễu của các user ở giai đoạn i đã được khôi phục trước user k (m = 1, 2, ..., k-1) và của các user còn lại nhưng căn cứ vào các bit thông tin của những user này đã được khôi phục được ở giai đoạn trước (giai đoạn i-1). Do đó, việc xác định năng lượng của các user trong kỹ thuật này không có ảnh hưởng nhiều đến chất lượng của việc khôi phục tín hiệu. Tuy nhiên, máy phu phải trả giá là độ phức tạp tăng vì phải thực hiện việc khôi phục tín hiệu và khử nhiễu ở nhiều giai đoạn.
--------------- Nguyễn Văn Tèo ---------------
-trau viết lúc 04:23 ngày 30/06/2002-Bac co the noi ro hon ve thuan toan nay o diem chon kenh reference toi uu ? Cam on bac.
Về vấn đề này, ta trở lại ví dụ trong bài trước đây về SIC của tôi. Một phương pháp được sử dụng để xác định năng lượng của các user và trong cách xác định có tính đến cả hệ số tương quan chéo giữa các user. Cụ thể, các user có thể được xếp hạng căn cứ vào:trong đó: là bình phương của hệ số tương quan chéo giữa hai mã của hai user k và m.Và  là công suất nhiễu.
--------------- Nguyễn Văn Tèo ---------------

Khử nhiễu song song (PIC - Parallel Interference Cancellation) Trong MUD:​

Mô hình tín hiệu như những bài trước cho trường hợp một cell có K user. Trong các máy thu MUD sử dụng PIC, việc khử nhiễu cũng được tiến hành nhiều giai đoạn (Xem thêm ở bài trước về vấn đề khử nhiễu nhiều giai đoạn của máy thu sử dụng SIC để khắc phục nhược điểm của máy thu SIC truyền thống). Cụ thể, việc khử nhiễu và khôi phục bit thông tin của user k ở giai đoạn i được thực hiện như sau:Như vây ở giai đoạn i, các bit thông tin được khôi phục ở giai đoạn (i-1) của các user khác user ta đang khôi phục được sử dụng để khử nhiễu. Do sự khử nhiễu này được thực hiện song song nên nó được gọi là khử nhiễu song song. So sánh với phương pháp khử nhiễu lần lượt nhiều giai đoạn, chúng ta thấy sự khác biệt giữa PIC và SIC là trong SIC nhiều giai đoạn, cả các bit ở giai đoạn hiện tại và giai đoạn trước đó được sử dụng trong việc khử nhiễu còn trong PIC chỉ có các bit thông tin được khôi phục ở giai đoạn trước được sử dụng trong giai đoạn hiện tại. Vấn đề xác định hay xếp hạng năng lượng của các user trong PIC cũng không quan trọng lắm.
--------------- Nguyễn Văn Tèo ---------------
Được nguyenvanteo sửa chữa / chuyển vào 30/06/2002 ngày 16:24
Được nvl sửa chữa / chuyển vào 10:33 ngày 18/11/2003

Tôi thấy trên báo PC World B - VN (loại dành cho doanh nghiệp) có đăng bài về CDMA triển khai tại VN (số ra ngày 1/7/2002) Không biết có bạn nào đã đọc bài đó chưa nhỉ?
Tôi chỉ biết được mỗi bài này, các bạn xem tạm:
http://vnexpress.net/Vietnam/Kinh-doanh/2002/07/3B9BDB34/
Gửi bác Tèo: bài của bác rất hay. Nếu sau này có sinh viên nào cần làm đồ án chắc chỉ cần chép nguyên vào là các thầy phải phục lăn rồi nhỉ
"Những việc cần làm ngay"
Được nvl sửa chữa / chuyển vào 01/07/2002 ngày 16:45

Tôi thấy trên báo PC World B - VN (loại dành cho doanh nghiệp) có đăng bài về CDMA triển khai tại VN (số ra ngày 1/7/2002) Không biết có bạn nào đã đọc bài đó chưa nhỉ?
Tôi chỉ biết được mỗi bài này, các bạn xem tạm:
http://vnexpress.net/Vietnam/Kinh-doanh/2002/07/3B9BDB34/
Gửi bác Tèo: bài của bác rất hay. Nếu sau này có sinh viên nào cần làm đồ án chắc chỉ cần chép nguyên vào là các thầy phải phục lăn rồi nhỉ
"Những việc cần làm ngay"
Được nvl sửa chữa / chuyển vào 01/07/2002 ngày 16:45

Bác Tèo ơi, cho em hỏi cái:
Trong phần khử nhiễu song song (PIC) trong MUD, tại sao ta không sử dụng cả bit thông tin tại giai đoạn i-1 của user k (user ta đang khôi phục) để khử nhiễu? Theo em thì bit thông tin tại giai đoạn i-1 của user k cũng interfere bit thông tin tại giai đoạn i chứ nhỉ?
NguyenVanTeo trả lời:
Quá trình khử nhiễu theo nhiều giai đoạn chính là quá trình lặp lại có sử dụng thông tin (các bit thông tin đã khôi phục ở giai đoạn trước) có sẵn để nâng cao chất lượng của việc khôi phục thông tin. Các giai đoạn khác nhau không hề có nghĩa là ta khôi phục các bit thông tin khác nhau của mỗi user. Do đó, bit thông tin của user k ở giai đoạn i-1 không gây nhiễu cho bit thông tin của chính user ấy ở giai đoạn i vì chúng là các phiên bản được khôi phục khác nhau (hoặc cũng có thể giống nhau) của cùng một bit thông tin được truyền đi mà thôi. Do đó bit thông tin của user k ở giai đoạn i-1 sẽ không được dùng để khử nhiễu khi khôi phục bit thông tin của chính user ấy ở giai đoạn i. Nếu như bit thông tin của user k ở giai đoạn i-1 cũng được sử dụng để khử nhiễu ở giai đoạn i của chính user đó thì tức là ta khử luôn cả tín hiệu đang cần được khôi phục --> Việc này không có nghĩa!
Được nvl sửa chữa / chuyển vào 15:50 ngày 12/11/2003

Bác Tèo ơi, cho em hỏi cái:
Trong phần khử nhiễu song song (PIC) trong MUD, tại sao ta không sử dụng cả bit thông tin tại giai đoạn i-1 của user k (user ta đang khôi phục) để khử nhiễu? Theo em thì bit thông tin tại giai đoạn i-1 của user k cũng interfere bit thông tin tại giai đoạn i chứ nhỉ?
NguyenVanTeo trả lời:
Quá trình khử nhiễu theo nhiều giai đoạn chính là quá trình lặp lại có sử dụng thông tin (các bit thông tin đã khôi phục ở giai đoạn trước) có sẵn để nâng cao chất lượng của việc khôi phục thông tin. Các giai đoạn khác nhau không hề có nghĩa là ta khôi phục các bit thông tin khác nhau của mỗi user. Do đó, bit thông tin của user k ở giai đoạn i-1 không gây nhiễu cho bit thông tin của chính user ấy ở giai đoạn i vì chúng là các phiên bản được khôi phục khác nhau (hoặc cũng có thể giống nhau) của cùng một bit thông tin được truyền đi mà thôi. Do đó bit thông tin của user k ở giai đoạn i-1 sẽ không được dùng để khử nhiễu khi khôi phục bit thông tin của chính user ấy ở giai đoạn i. Nếu như bit thông tin của user k ở giai đoạn i-1 cũng được sử dụng để khử nhiễu ở giai đoạn i của chính user đó thì tức là ta khử luôn cả tín hiệu đang cần được khôi phục --> Việc này không có nghĩa!
Được nvl sửa chữa / chuyển vào 15:50 ngày 12/11/2003

Chào bác Tèo !!
Bác cho em hỏi: người ta tính toán mức tối ưu cho việc khắc phục hiên tượng "nhiễu tự thân" của thông tin di động CDMA như thế nào nhỉ ?
CDMA có 2 nhược điểm nổi bật là: ảnh hưởng gần xa và nhiễu tự thân. Ảnh hưởng gần xa khắc phục bằng cách "điền khiển công suất" mà bác đã đề cập, còn "nhiễu tự thân" thì bằng cách tìm các chuỗi mã trực giao gì gì đó,......nhưng cụ thể (chi tiết) hơn thì em amator quá !
*.tus
NguyenVanTeo trả lời:
Cái mà bạn đề cập đến là ''''nhiễu đa truy nhập'''' (MAI = Multiple Access Interference) hoặc cũng có thể là nhiễu do nhiều người sử dụng (MUI = Multi-User Interference). Tớ chẳng biết nhiễu tự thân là gì. Có thể đó là một đặc tính tự nhiên của CDMA cho nên các tài liệu tiếng Việt dùng là ''''nhiễu tự thân''''. Tuy nhiên vấn đề tên gọi không quan trọng lắm.
Bạn nói đúng, Xa-Gần và MAI (hay MUI) là hai vấn đề lớn của CDMA, trong đó MAI là một vấn đề tương đối phức tạp. Các thuật toán MUD (Multi-User Detection) tối ưu (tôi đã trình bày sơ qua ở trang 2 và trang 3 của chủ đề này, nếu bạn quan tâm có thể quay lại đọc thêm) không nhạy cảm với vấn đề Xa-Gần lắm và có chất lượng tương đối cao ngay cả trong trường hợp có MAI. Tuy nhiên, do độ phức tạp quá cao nên chưa khả thi cho các ứng dụng dân dụng. Với tốc độ phát triển vũ bão của kỹ thuật vi mạch điện tử, theo tôi, một ngày không xa những thuật toán phức tạp có thể được sử dụng ngay trong mobile phone.
Quay trở lại với vấn đề khử nhiễu MAI. Bạn có thể quay lại trang 2, xem bài ''''Một Cái Nhìn Sơ Lược Về SUD - Single-User Detection'''' ở đó tôi có lấy một ví dụ về 2 user trong một cell. Lý tưởng ra thì người ta dùng các mã hoàn toàn trực giao với nhau trong một cell. Nếu ở máy thu các mã này vẫn còn trực giao với nhau thì nhiễu MAI trong cell sẽ bị khử toàn bộ. Để giúp bạn hiểu rõ hơn vấn đề này, tôi lấy một ví dụ như sau:
Ví dụ: Trong một cell có 2 user, hoàn toàn đồng bộ với nhau, tín hiệu thu được là

------- (1)
trong đó, các chữ cái đậm là các vectơ, S1 và S2 là hai mã của 2 user, r là vectỏ của tín hiệu thu được, n là vectỏ nhiễu. Tôi lấy ví dụ về 2 mã của 2 user hoàn toàn trực giao với nhau. Từ ví dụ trên ta thấy:

------ (2)
đó chính là điều kiện trực giao của 2 mã.
Bây giờ máy thu đã thu được vectơ tín hiệu r, nó biết hai mã, S1 và S2, vấn đề đặt ra là làm sao khử nhiễu và khôi phục các bit thông tin b1 và b2. Khi khôi phục bit thông tin của user 1, máy thu làm như sau:

-------- (3)
Thay các tính chất trực giao ở công thức (2) vào công thức (3) ta được:

-------- (4)
Trong công thức (4), ta thấy tác dụng của user 2 lên user 1 hoàn toàn biến mất do tính chất trực giao (xem công thức (2) trên đây) của các mã. Do đó, toàn bộ nhiễu MAI đã được khử. Sau khi khử nhiễu MAI, bit thông tin của user 1 được khôi phục đơn giản như sau:

-------- (5).
Đối với user 2, cách làm tương tự, trước hết máy thu khử nhiễu do user 1 gây ra như sau:

-------- (6)
Trong công thức (6) ta cũng thấy tác dụng của user 1 lên user 2 không còn sau hoạt động khử nhiễu. Sau đó cách làm hoàn toàn tương tự như đã làm đối với user 1.
Tất nhiên, trong thực tế điều kiện lý tưởng như ví dụ trên là không thể làm được và do đó nhiễu MAI vẫn còn, nhưng nếu vấn đề đồng bộ tốt thì một lượng lớn nhiễu MAI sẽ bị khử. Mã hoàn toàn trực giao tôi lấy trong ví dụ này chính là mã được triết xuất từ ma trận Hadamard và nếu được dùng thì nó chỉ được dùng cho downlink (từ BS đến mobile phone) còn uplink thì thông thường các loại mã khác được dùng vì vấn đề đồng bộ ở uplink rất khó. Mã Hadamard chỉ tốt khi các user hoàn toàn đồng bộ.
--------------- Nguyễn Văn Tèo ---------------

Được nvl sửa chữa / chuyển vào 15:58 ngày 12/11/2003