Bài giảng Công nghệ vô tuyến băng rộng (Đặng Thế Ngọc) Full

Để đáp ứng các yêu cầu của mạng thông tin vô tuyến nói chung và mạng di động nói riêng trong tương lai, cần có sự thay đổi mạnh mẽ trong thiết kế kiến trúc mạng cũng như các công nghệ xử lý và truyền dẫn tín hiệu băng rộng. Bài giảng “Các công nghệ vô tuyến băng rộng” sẽ cung cấp cấp cho sinh viên các kiến thức về một số công nghệ vô tuyến băng rộng hứa hẹn ứng dụng trong các hệ thống thông tin di động thế hệ sau như: thông tin vô tuyến chuyển tiếp và hợp tác; công nghệ vô tuyến khả tri; hệ thống thông tin di động thế hệ sau; thông tin quang không dây; và hệ thống thông tin di động băng siêu rộng.

NỘI DUNG:

1.1 Mô hình hệ thống thông tin vô tuyến .................................................................... 1

1.1.1. Phía phát ......................................................................................................... 1

1.1.2. Phía thu ........................................................................................................... 2

1.1.3. Giao diện môi trường truyền dẫn. .................................................................. 3

1.2. Mã hóa kênh .......................................................................................................... 3

1.2.1. Khái quát về mã hóa kênh kiểm soát lỗi. ........................................................ 3

1.2.2. Các nguyên tắc mã hóa kênh kiểm soát lỗi .................................................... 5

1.3. Kỹ thuật điều chế và giải điều chế ........................................................................ 7

1.4. Kỹ thuật đa truy nhập ............................................................................................ 9

1.5 Kỹ thuật phân tập không gian .............................................................................. 13

1.6. Ước tính kênh và cân bằng kênh ......................................................................... 16

1.6.1. Giới thiệu các bộ cân băng kênh điển hình ................................................... 17

1.6.2. Bộ cân bằng cưỡng bức không, ZF ............................................................... 18

1.6.3. Bộ cân bằng sai lỗi bình phương trung bình tuyến tính ............................... 20

1.6.4. Tính toán các hệ số bộ cân bằng tuyến tính .................................................. 21

1.6.5. Bộ cân bằng phản hồi quyết định, DFE ........................................................ 24

1.6.6. Tổn thất tỷ số tín hiệu trên tạp âm của DFE ................................................. 26

1.7. Tổng kết chương 1 .............................................................................................. 27

Câu hỏi chương 1 ....................................................................................................... 27

Tài liệu tham khảo chương 1 ...................................................................................... 29

CHƯƠNG 2. MỘT SỐ GIẢI PHÁP CẢI THIỆN HIỆU NĂNG HỆ THỐNG THÔNG

TIN VÔ TUYẾN ........................................................................................................... 30

2.1 Mở đầu ................................................................................................................. 30

2.2. Mô hình lập biểu và thích ứng đường truyền ...................................................... 32

2.2.1. Tài nguyên và thích ứng ............................................................................... 32

2.2.2. Tài nguyên và chiến lược ấn định tài nguyên ............................................... 33

2.2.3. Thích ứng đường truyền ............................................................................... 43

2.3. Điều chế mã hóa kênh thích ứng ......................................................................... 50

2.3.1 Điều chế thích ứng ......................................................................................... 50

2.3.2. Điều chế thích ứng mã hóa khối Turbo tỷ lệ mã khả biến ............................ 52

2.3.3. Kỹ thuật điều chế mã hóa thích ứng AMC ................................................... 60

2.4 Hệ thống MIMO thích ứng .................................................................................. 61

2.4.1. Hệ thống MIMO với lựa chọn anten thích ứng ............................................ 61

2.4.2. Hệ thống MIMO thích ứng trong 4G-LTE ................................................... 72

2.5. Kết hợp kỹ thuật MIMO và kĩ thuật OFDM ....................................................... 72

2.5.1. Mô hình hệ thống MIMO-OFDM................................................................. 72

2.5.2. Ước tính kênh MIMO-OFDM ...................................................................... 75

2.6. Tổng kết chương 2 .............................................................................................. 79

Câu hỏi chương 2 ....................................................................................................... 79

Tài liệu tham khảo chương 2 ...................................................................................... 80

CHƯƠNG 3. THÔNG TIN VÔ TUYẾN CHUYỂN TIẾP VÀ HỢP TÁC .................. 82

3.1. Mở đầu ................................................................................................................ 82

3.2. Tổng quan về vô tuyến hợp tác ........................................................................... 83

3.3. Phương thức truyền tín hiệu trong hợp tác hai người dùng ................................ 87

3.3.1. Khuếch đại và chuyển tiếp ............................................................................ 88

3.3.2. Giải mã và chuyển tiếp ................................................................................. 89

3.3.3. Mã hóa hợp tác ............................................................................................. 91

3.3.4. Kỹ thuật nén và chuyển tiếp ......................................................................... 91

iii

3.4. Định tuyến và phân bổ tài nguyên trong mạng đa chặng .................................... 92

3.4.1 Cơ sở toán học ............................................................................................... 93

3.4.2 Mục tiêu và phân loại các giao thức định tuyến ............................................ 94

3.4.3 Định tuyến nguồn .......................................................................................... 94

3.4.4 Định tuyến dựa trên trạng thái liên kết .......................................................... 96

3.4.5 Định tuyến véc-tơ khoảng cách ..................................................................... 97

3.4.6. Định tuyến theo địa lý ................................................................................... 98

3.4.7. Định tuyến theo phân cấp ............................................................................. 99

3.4.8. Ảnh hưởng của tính di động của nút............................................................. 99

3.4.9. Định tuyến điều khiển bởi dữ liệu .............................................................. 101

3.4.10. Chiến lược phân bổ công suất ................................................................... 102

3.5. Định tuyến và phân bổ tài nguyên trong mạng hợp tác .................................... 102

3.5.1 Định tuyến kết nối rời rạc và định tuyến đường bất kỳ ............................... 103

22.5.2 Định tuyến với tích lũy năng lượng ........................................................... 104

3.5. Tổng kết chương 3 ............................................................................................ 105

Câu hỏi chương 3 ..................................................................................................... 105

Tài liệu tham khảo chương 3 .................................................................................... 106

CHƯƠNG 4. HỆ THỐNG THÔNG TIN BĂNG SIÊU RỘNG ................................. 107

4.1 Mở đầu ............................................................................................................... 107

4.2. Khái niệm vô tuyến băng siêu rộng UWB ........................................................ 108

4.2.1 Độ rộng băng tần phân đoạn ........................................................................ 108

4.2.2 Tín hiệu UWB .............................................................................................. 112

4.2.3 Đặc điểm của tín hiệu và hệ thống UWB .................................................... 112

4.3. Tạo tín hiệu UWB ............................................................................................. 117

4.3.2 Tạo tín hiệu UWB nhảy thời gian: TH-UWB ............................................. 123

4.3.3 Tạo tín hiệu UWB chuỗi trực tiếp DS-UWB .............................................. 126

4.3.4 Tạo tín hiệu UWB đa băng tần: MB-UWB ................................................. 128

4.4. Kênh truyền UWB............................................................................................. 131

4.4.1 Đặc tính hóa kênh UWB .............................................................................. 131

4.4.2 Mô hình kênh UWB đa đường theo IEEE 802.15.3a .................................. 133

4.4.3 Mô hình kênh UWB đa đường theo IEEE 802.15.4a .................................. 139

4.5. Máy thu trong hệ thống UWB .......................................................................... 147

4.5.1 Thu và xử lý tín hiệu trong môi trường kênh AWGN ................................. 149

4.5.2 Máy thu tín hiệu PPM nhị phân trực giao.................................................... 152

5.5.3 Máy thu tín hiệu PPM nhị phân không trực giao......................................... 155

4.5.4 Máy thu tín hiệu M-PPM trực giao .............................................................. 157

4.6. Tổng kết chương 4 ........................................................................................... 159

Câu hỏi chương 4 ..................................................................................................... 159

Tài liệu tham khảo chương 4 .................................................................................... 160

CHƯƠNG 5. CÔNG NGHỆ VÔ TUYẾN KHẢ TRI ................................................. 162

5.1 Giới thiệu về vô tuyến khả tri ............................................................................ 162

5.2. Kiến trúc hệ thống vô tuyến khả tri ................................................................... 163

5.3. Đặc điểm của vô tuyến khả tri .......................................................................... 164

5.4. Cảm nhận phổ tần.............................................................................................. 166

5.4.1. Vấn đề đầu cuối ẩn ..................................................................................... 168

5.4.2. Cảm nhận phổ dựa vào phát hiện năng lượng ............................................ 168

5.4.3. Cảm nhận phổ dựa vào đặc tính phát hiện dừng tuần hoàn ........................ 170

5.4.4. Cảm nhận phổ dựa vào lọc hòa hợp ........................................................... 174

5.5.5. Cảm nhận phổ tần trong vô tuyến UWB đa băng MB-OFDM ................... 175

5.5.6. Cộng tác cảm nhận phổ tần ......................................................................... 176

5.6. Quản lý phổ tần ................................................................................................. 179

5.7. Chia sẻ phổ tần .................................................................................................. 180

5.8. Tổng kết chương 5 ............................................................................................ 181

Câu hỏi chương 5 ..................................................................................................... 181

Tài liệu tham khảo chương 5 .................................................................................... 182

CHƯƠNG 6. HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG THẾ HỆ SAU .......................... 185

6.1. Giới thiệu ........................................................................................................... 185

6.2. Hệ thống thông tin di động 4G LTE-Advanced ................................................ 185

6.2.1. IMT-Advanced ........................................................................................... 185

6.2.2. Tổng quan LTE-Advanced ......................................................................... 187

6.2.3. Công nghệ vô tuyến của LTE-Adv ............................................................. 189

6.3. Hệ thống thông tin di động 5G .......................................................................... 207

6.3.1. Tổng quan 5G ............................................................................................. 207

6.3.2. Kiến trúc mạng 5G ...................................................................................... 210

6.3.3. Vô tuyến mới 5G (NR) ............................................................................... 213

6.3.4. Các công nghệ then chốt cho 5G ................................................................ 215

6.4. Hệ thống WIMAX/WIFI thế hệ sau .................................................................. 226

6.4.1. WiMAX thế hệ sau ..................................................................................... 226

6.4.2. WiFi thế hệ sau ........................................................................................... 228

6.5. Mạng không đồng nhất HetNet ......................................................................... 231

6.5.1. Cơ bản về HetNet ....................................................................................... 231

6.5.2. Các đặc tính thiết kế then chốt .................................................................... 232

6.5.3. Hiệu năng HetNets ...................................................................................... 237

6.6. Kết luận chương ................................................................................................ 239

Câu hỏi chương 6 ..................................................................................................... 239

Tài liệu tham khảo chương 6 .................................................................................... 241

CHƯƠNG 7 ................................................................................................................. 243

THÔNG TIN QUANG KHÔNG DÂY ....................................................................... 243

7.1. Giới thiệu .......................................................................................................... 243

7.2. Hệ thống truyền thông quang không dây ngoài trời FSO ................................. 244

7.2.1 Các ưu điểm và thách thức của hệ thống FSO ............................................. 246

7.2.2. Các ứng dụng của hệ thống FSO ................................................................ 250

7.2.3. Các kiến trúc mạng FSO ............................................................................. 251

7.2.4. Mô hình hệ thống FSO ............................................................................... 252

7.2.4. Mô hình kênh quang ngoài trời FSO ......................................................... 258

7.3. Hệ thống truyền thông quang không dây trong nhà .......................................... 271

7.3.1 Tính chất của công nghệ VLC ..................................................................... 272

7.3.2. Ứng dụng của công nghệ VLC ................................................................... 273

7.3.3. So sánh VLC với công nghệ truyền thông vô tuyến hiện nay .................... 275

7.3.4. Mô hình kênh quang không dây trong nhà ................................................. 278

7.3.5. Hiệu năng hệ thống VLC trong nhà ............................................................ 291

7.4. Tổng kết chương 7 ............................................................................................ 303

Câu hỏi chương 7 ..................................................................................................... 303

Tài liệu tham khảo chương 7 ....

LINK 1 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK 2 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK 3 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK 4 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK DOWNLOAD