Chương 5: Chương trình mô phỏng - 82 - Đối với hệ thống không dùng một cơ chế thích nghi nào hoặc thích nghi theo cơ chế chọn lọc sóng mang sẽ có thông lượng không đổi, kết quả so sánh chỉ có ý nghĩa đối với hai cơ chế thích nghi là chuyển mức điều chế (AQAM) và kết hợp giữa chọn lọc sóng mang và mức điều chế. Khi điều kênh kênh xấu (SNR < 8 dB), hệ thống không thích nghi và hệ thống thích nghi theo mức điều chế có thông lượng như nhau 1 bit/ký hiệu (các hệ thống đều phát BPSK). Song cũng với điều kiện kênh như vậy, hệ thống dùng cơ chế thích nghi kết hợp giữa chọn lọc sóng mang và mức điều chế đã có thể phát 4-QAM. Đến khi hệ thống thích nghi theo mức điều chế có thể phát ổn định 4-QAM, thì hệ thống dùng cơ chế thích nghi kết hợp đã có thể phát 16-QAM. Tuy số lần phát 4-QAM và 16-QAM tương đương nhau, nhưng như thế thông lượng của hệ thống dùng cơ chế thích nghi kết hợp cũng cao hơn rất nhiều so với các hệ thống khác. Để thấy rõ ưu điểm của các cơ chế thích nghi chuyển mức điều chế ta hãy xét điều kiện kênh truyền tốt hơn, và mức điều chế cao hơn. Trường hợp 2: Mức điều chế sóng mang con thiết lập ban đầu là 4-QAM. Kênh truyền được thiết lập sao cho cơ chế thích nghi chuyển mức điều chế không đạt ngưỡng phát 64-QAM (vì nếu như vậy sẽ không so sánh chọn vẹn hiệu năng BER và hiệu năng thông lượng giữa các cơ chế thích nghi cho từng mức ngưỡng phát khác nhau). Chương 5: Chương trình mô phỏng - 83 - Phân tích kết quả:  Hiệu năng BER: Hiệu năng so sánh trong trường hợp này cũng tương tự như trường hợp đầu, hệ thống dùng nguyên cơ chế thích nghi chọn lọc sóng mang vẫn cho hiệu năng cao nhất. Khi SNR > 32 dB ta thấy hiệu năng của hệ thống dùng cơ chế thích nghi Chương 5: Chương trình mô phỏng - 84 - chuyển mức điều chế thấp nhất, vì hệ thống phát 16-QAM sẽ có BER cao hơn mức phát 4-QAM cố định của hệ thống không thích nghi. Hệ thống dùng cơ chế thích nghi kết hợp đạt ngưỡng phát 16-QAM rất sớm (SNR > 22 dB), và hiệu năng cũng cao hơn hệ thống dùng nguyên cơ chế chuyển mức điều chế.  Hiệu năng thông lượng Thông lượng của hệ thống dùng cơ chế thích nghi kết hợp vẫn tỏ ra ưu thế hơn hệ thống dùng cơ chế chuyển mức điều chế thông thường, hệ thống này đạt ngưỡng phát 4-QAM và 16-QAM sớm hơn hệ thống dùng nguyên cơ chế thích nghi chuyển mức điều chế. Hai trường hợp vừa khảo sát ta chưa thấy ưu điểm rõ rệt của các hệ thống dùng cơ chế thích nghi chuyển mức điều chế, tuy nhiên với điều kiện kênh truyền tốt hơn và mức điều chế sóng mang con thiết lập ban đầu cao hơn ta sẽ thấy ưu điểm của các hệ thống này. Trường hợp 3: Mức điều chế sóng mang con thiết lập ban đầu là 16-QAM. Hiệu năng BER và hiệu năng thông lượng trong trường hợp này được thể hiện trong giao diện dưới đây: Chương 5: Chương trình mô phỏng - 85 - Phân tích kết quả:  Hiệu năng BER Trường hợp này hiệu năng so sánh giữa các hệ thống đã khác xa so với hai trường hợp vừa khảo sát. Các hệ thống dùng cơ chế thích nghi chuyển mức điều chế đã chiếm ưu thế hơn hẳn. Nguyên nhân do có sự chuyển mức điều chế từ cao xuống thấp làm BER giảm mạnh, trong khi các hệ thống không dùng cơ chế thích nghi Chương 5: Chương trình mô phỏng - 86 - chuyển mức điều chế vẫn giữ nguyên mức điều chế cao (16-QAM). Hiệu năng của cơ chế thích nghi kết hợp giữa chọn lọc sóng mang và mức điều chế đã cao hơn các hệ thống khác. Song khi SNR cao do hệ thống này đạt mức phát 64-QAM, do đó hiệu năng có phần thấp hơn hệ thống dùng nguyên cơ chế thích nghi chọn lọc sóng mang.  Hiệu năng thông lượng Trong trường hợp này vẫn có sự khác nhau về thông lượng giữa hai cơ chế thích nghi: chuyển mức điều chế đơn thuần và kết hợp giữa chọn lọc sóng mang và mức điều chế. Cơ chế thích nghi kết hợp vẫn tỏ ra hiệu quả hơn hẳn, cả khi SNR thấp và SNR cao hơn. Đặc biệt khi SNR > 35 hệ thống dùng cơ chế thích nghi kết hợp đã có thể phát 64-QAM, trong khi hệ thống dùng nguyên cơ chế thích nghi chuyển mức điều chế chỉ đạt ngưỡng BER phát 16-QAM. Để thấy rõ ưu điểm vượt trội của hệ thống dùng cơ chế thích nghi kết hợp giữa chọn lọc sóng mang và mức điều chế ta hãy xét trường hợp mức điều chế thiết lập ban đầu là 64-QAM. Trường hợp 4: Mức điều chế sóng mang con thiết lập ban đầu là 64-QAM. Chương 5: Chương trình mô phỏng - 87 - Phân tích kết quả  Hiệu năng BER Chương 5: Chương trình mô phỏng - 88 - Hiệu năng của các hệ thống dùng cơ chế thích nghi chuyển mức điều chế đã chiếm ưu thế tuyệt đối. Trong đó hệ thống dùng cơ chế thích nghi kết hợp giữa chọn lọc sóng mang và mức điều chế cho hiệu năng cao nhất.  Hiệu năng thông lượng Trong trường hợp này các hệ thống không dùng cơ chế chuyển mức điều chế sẽ cho thông lượng cao nhất do giữ nguyên mức điều chế 64-QAM. Tuy nhiên cần lưu ý rằng, hiệu năng BER của các hệ thống này thấp hơn rất nhiều so với các hệ thống dùng cơ chế thích nghi chuyển mức điều chế, do đó sẽ không đảm bảo QoS 5.6 Kết luận chương Chương này đã giới thiệu tính năng của chương trình mô phỏng hệ thống truyền dẫn OFDM. Phân tích phương pháp mô phỏng tín hiệu OFDM, phân tích các thông số hệ thống truyền dẫn OFDM. So sánh hiệu quả của các hệ thống OFDM sử dụng các cơ chế thích nghi và các hệ thống OFDM không dùng cơ chế thích nghi, tiêu chí so sánh được thể hiện thông qua đánh giá chất lượng ảnh ban đầu và ảnh truyền qua các hệ thống OFDM. Một kết quả rất quan trọng là chương này đã đánh giá hiệu năng BER và hiệu năng thông lượng của các cơ chế thích nghi khác nhau thông qua mô phỏng, kết quả so sánh giữa các hệ thống sử dụng các cơ chế thích nghi khác nhau và các hệ thống không dùng cơ chế thích nghi cho thấy sự kết hợp của hai cơ chế thích nghi là thích nghi theo mức điều chế (AQAM) và cơ chế thích nghi chọn lọc sóng mang đã đem lại hiệu năng BER cực đại đồng thời hiệu năng thông lượng cũng cao hơn rất nhiều so với các hệ thống chỉ dùng một cơ chế thích nghi độc lập. - 89 - KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI Kết luận: Đồ án đã tập trung tìm hiểu, trình bày tương đối chi tiết về kĩ thuật OFDM cũng như kĩ thuật OFDM thích nghi. Trong kĩ thuật AOFDM, đồ án trình bày ba giải thuật chính để tiến hành điều chế thích nghi theo sự biến đổi của kênh truyền. Đó là: thích nghi theo SNR phát trên mỗi sóng mang, thích nghi theo mức điều chế, thích nghi theo cơ chế chọn lọc sóng mang. Thực hiện các cơ chế thích nghi nhằm tăng cường thông lượng của hệ thống, nâng cao chất lượng truyền dẫn mà ở đây được đánh giá qua hiệu năng BER và hiệu năng thông lượng. Thông qua chương trình mô phỏng, nhận thấy sự kết hợp của hai cơ chế thích nghi chọn lọc sóng mang và chuyển mức điều chế đã đem lại hiệu năng vượt trội hơn hẳn so với các cơ chế riêng rẽ khác. Hướng phát triển của đề tài: Qua quá trình mô phỏng, ta nhận thấy cơ chế thích nghi chọn lọc sóng mang hoạt động rất hiệu quả, nhưng phương pháp thích nghi theo mức điều chế cần được tối ưu hơn. Trong đồ án cơ chế thích nghi theo mức điều chế sẽ thay đổi mức điều chế trên toàn bộ các sóng mang con một cách đồng loạt như nhau nên hiệu quả mang lại chưa cao. Nếu có thể xây dựng từng sơ đồ thích nghi mức điều chế độc lập cho mỗi sóng mang con thì hiệu quả mang lại sẽ cao hơn. Ngoài ra do quá trình thích nghi theo cơ chế chuyển mức điều chế bị giới hạn bởi ngưỡng SNR mà tại đó các bộ giải mã vẫn có thể làm việc tốt, vì vậy việc - 90 - nghiên cứu thiết kế các bộ mã tốt thích hợp với hệ thống OFDM điều chế nhiều mức trong điều kiện kênh fading là việc có ý nghĩa quan trọng. Hướng nghiên cứu có thể là thiết kế các mã thích nghi dùng cho OFDM như mã xoắn, mã Turbo, mã RSC,… Xuất phát từ đòi hỏi không ngừng về chất lượng truyền dẫn đa dịch vụ trong các mạng vô tuyến và thông tin di động, để nâng cao khả năng ứng dụng của hệ thống OFDM, bộ mã cần dùng cần có kết cấu bộ mã đơn giản mà vẫn đảm bảo được chỉ tiêu về tỉ lệ lỗi bit BER và thông lượng thông tin BPS của toàn bộ hệ thống. Sau mã Turbo mã BICM-ID được đề xuất nghiên cứu từ những năm 1990 bởi nhóm nghiên cứu X.Li và Ritcey là bộ mã tốt cho truyền dẫn trên kênh đa đường do thừa hưởng ưu điểm của các mã xoắn cơ sở, phương pháp xáo trộn bít, giải mã lặp và các phương pháp khác. Việc ứng dụng bộ mã này kết hợp với OFDM thích nghi sẽ mang lại cho chúng ta một hệ thống mềm dẻo, có hiệu quả cao trong điều kiện truyền dẫn đa đường. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TS. Nguyễn Phạm Anh Dũng, “Lý thuyết trải phổ và ứng dụng”. Nhà xuất bản bưu điện 2001. [2] Các tạp chí bưu chính viễn thông. [3] "Adaptive techniques for multiuser OFDM", for the degree of Doctor of Philosophy in Electrical and Computer Engineering, Eric Philip Lawrey, 12 - 2001. . sử dụng các cơ chế thích nghi khác nhau và các hệ thống không dùng cơ chế thích nghi cho thấy sự kết hợp của hai cơ chế thích nghi là thích nghi theo mức điều chế (AQAM) và cơ chế thích nghi. phỏng tín hiệu OFDM, phân tích các thông số hệ thống truyền dẫn OFDM. So sánh hiệu quả của các hệ thống OFDM sử dụng các cơ chế thích nghi và các hệ thống OFDM không dùng cơ chế thích nghi, tiêu. cũng như kĩ thuật OFDM thích nghi. Trong kĩ thuật AOFDM, đồ án trình bày ba giải thuật chính để tiến hành điều chế thích nghi theo sự biến đổi của kênh truyền. Đó là: thích nghi theo SNR phát