Kỹ thuật xáo trộn mới cho hệ thống BICM-ID OFDM

Nghiên cứu khoa học công nghệ 
Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san ACMEC, 07 - 2017 99
KỸ THUẬT XÁO TRỘN MỚI CHO HỆ THỐNG BICM-ID OFDM 
Đinh Thế Cường1, Trần Anh Thắng 2,*, Phạm Xuân Nghĩa3 
Tóm tắt: Việc kết hợp sơ đồ điều chế mã có xáo trộn bít kết hợp với giải mã 
lặp BICM-ID với kỹ thuật truyền dẫn OFDM cho khả năng truyền dẫn tốc độ cao 
với hiệu quả lớn. Để phù hợp với thực tiễn, việc kết hợp này một mặt phải phù 
hợp với hệ thống thực OFDM, mặt khác phải phát huy hiệu quả của sơ đồ BICM-
ID. Kỹ thuật xáo trộn bít là một khâu quan trọng của sơ đồ BICM-ID. Để tạo ra 
một bộ xáo trộn bít sao cho vừa phù hợp với thiết kế hệ thống OFDM vừa đảo 
bảo hiệu quả của sơ đồ BICM-ID là cần thiết. Bài báo này đề xuất một kỹ thuật 
xáo trộn mới dựa trên kỹ thuật xáo trộn khối, phù hợp với thiết kế hệ thống thực 
đồng thời vẫn cho hiệu quả cao. Kết quả mô phỏng dựa trên mô hình truyền dẫn 
IEEE 802.11 cho thấy kỹ thuật xáo trộn này mặc dù đơn giản nhưng vẫn cho 
hiệu quả truyền dẫn cao tương đương với kỹ thuật truyền dẫn phức tạp Golden 
interleaving. 
Từ khóa: Viễn thông; BICM-ID OFDM; Chuẩn IEEE 802.11; Xáo trộn khối (Block Interleaving); Golden 
interleaving. 
1. ĐẶT VẤN ĐỀ 
Trong những năm gần đây, OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 
không ngừng được nghiên cứu và mở rộng phạm vi ứng dụng bởi những ưu điểm của nó 
trong tiết kiệm băng tần, có thể truyền dẫn tốc độ cao cùng với khả năng chống lại pha 
đinh chọn lọc theo tần số cũng như xuyên nhiễu băng hẹp. Các hệ thống thực tế sử dụng 
kỹ thuật OFDM được kể đến như: hệ thống DVB-T (1995), HIPERLAN II (1999), các 
chuẩn Wifi IEEE 802.11, các chuẩn của Wimax IEEE 802.16, và đặc biệt là chuẩn LTE 
dành cho hệ thống di động 4G hiện nay. 
Sơ đồ điều chế mã có xáo trộn bít kết hợp với giải mã lặp BICM-ID (Bit-interleaved 
coded modulation with iterative decoding), được đề xuất lần đầu trong bài báo [1] với cấu 
trúc liên kết điều chế /mã (CM: Coded Modulation) phát huy hiệu quả cao cả trên kênh 
pha - đinh nhờ có xáo trộn dãy bit (BI: Bit Interleved) và cả trên kênh Gao - xơ nhờ 
nguyên lý giải mã lặp (ID: Iterative Decoding). Chất lượng của hệ thống BICM-ID có thể 
so sánh với hệ thống Turbo kết hợp kỹ thuật điều chế mã lưới (Turbo Trellis Coded 
Modulation - TTCM) [2]. Hơn nữa, với hệ thống BICM-ID chỉ cần một bộ giải mã thông 
tin đầu vào mềm – đầu ra mềm SISO (Soft Input – Soft Output), trong khi trong hệ thống 
TTCM lại yêu cầu hai bộ. Việc kết hợp sơ đồ BICM-ID với kỹ thuật truyền dẫn OFDM sẽ 
cho hiệu quả cao và đã được chỉ ra trong các bài báo [3-6]. 
Đối với sơ đồ BICM-ID và các hệ thống sử dụng giải mã lặp (như hệ thống turbo), kỹ 
thuật xáo trộn bít cũng rất quan trọng, có nhiều nghiên cứu đưa ra các kỹ thuật xáo trộn 
phức tạp nhằm đem lại hiệu quả tốt nhất cho hệ thống nhưng lại khó thực hiện trong 
thực tế. Còn với các hệ thống thực tế sử dụng OFDM đã trình bày ở trên, các kỹ thuật 
xáo trộn chủ yếu dùng xáo trộn khối nhằm phù hợp với linh kiện thực tiễn là các bộ nhớ 
và ghi dịch nên hiệu quả không cao. Do vậy, để kết hợp BICM-ID với OFDM thì yêu 
cầu thiết kế bộ xáo trộn bít cần phải thỏa mãn vừa cho hiệu quả cao và vừa phù hợp với 
hệ thống hiện hành. Bài báo này đưa ra một kỹ thuật xáo trộn mới dựa trên kỹ thuật xáo 
trộn khối, bộ xáo trộn mới được tạo ra theo cấu trúc xác định, có thuật toán, phù hợp với 
yêu cầu thiết kế hệ thống và không phức tạp hơn cấu trúc đang sử dụng cho các hệ thống 
thực tế mà vẫn đem lại hiệu quả như các kỹ thuật xáo trộn phức tạp nhằm áp dụng cho 
hệ thống BICM-ID OFDM. 
Điều khiển – Cơ điện tử - Truyền thông 
 Đ.T. Cường, T.A. Thắng, , “Kỹ thuật xáo trộn mới hệ thống BICM-ID OFDM.” 100 
Trọng tâm của bài báo bao gồm phân tích hệ thống, giới thiệu kỹ thuật xáo trộn mới 
phù hợp thực tiễn, mô phỏng và đánh giá kỹ thuật xáo trộn này. Cấu trúc của bài báo gồm 
phần đặt vấn đề, phần 2 là về hệ thống BICM-ID OFDM với giải mã lặp mềm, phần 3 giới 
thiệu về kỹ thuật xáo trộn mới, các kết quả mô phỏng và so sánh với kỹ thuật xáo trộn 
Golden interleaving [7] được chỉ ra ở phần 4. Cuối cùng là phần kết luận. 
 2. MÔ HÌNH HỆ THỐNG 
Mô hình hệ thống BICM-ID OFDM được trình bày trong hình 1. 
Hình 1. Hệ thống BICM-ID OFDM. 
Ở đầu phát, hệ thống gồm có bộ mã hoá, bộ xáo trộn dãy bit ( ) và bộ điều chế tạo 
thành một liên kết nối tiếp, sau đó chúng được đưa vào khối OFDM để phát đi. Ở đầu thu, 
sau khi qua khối OFDM thu, các tín hiệu được đưa tới một vòng hồi tiếp giữa bộ giải điều 
chế xáo trộn/giải xáo trộn và giải mã để giải mã theo thuật toán lặp. 
Trong hệ thống BICM-ID, bộ mã hoá thường dùng mã xoắn tốc độ k/n, với nhóm k bit 
thông tin đầu vào 1 2[ , ... ]ku u u u thì đầu ra bộ mã hoá sẽ là nhóm n bit mã 
1 2[ , ... ]nc c c c . Thay cho việc hoán vị các symbol như trong các hệ thống hoán vị 
symbol thông thường, bộ xáo trộn giả ngẫu nhiên , chiều dài N thực hiện việc hoán vị 
các bit sau mã hoá 1 2 1 2 1 21 1 1 2 2 2 / / /[ , ... , , ... , , , ... ]
n n n
N n N n N nc c c c c c c c c c  tạo thành các nhóm bit: 
1 2( , , , )mi i i iv v v v  với 2log , i 1, 2, , / m M N m  sau đó, mỗi nhóm iv được ánh 
xạ vào một symbol is trong bộ tín hiệu S gồm M điểm. Các nhóm ký hiệu này được 
chia làm Q chuỗi thành phần song song và được điều chế bởi Q sóng mang phụ OFDM 
(bằng kỹ thuật IDFT) rồi được tổng hợp tại đầu ra của khối OFDM được các tín hiệu xp(q): 
 
1
2 ( )
1 0
( ) q sym
QP
j f t pT
p l
p q
x t X q e
  (1) 
Trong đó, xp(q) được là tín hiệu thành phần thứ q (trong tập Q sóng mang phụ) của 
symbol OFDM thứ p (của tập gồm có P chuỗi symbol OFDM phát), 
; 1, 2, , 0,1,2,... -1
*Q
N
P p P và q Q
m
  , Tsym là độ rộng của một symbol 
OFDM. 
Qua kênh truyền, tín hiệu nhận được ở đầu thu là: 
( ) ( )* ( ) ( )p py t h t x t n t (2) 
Giải mã 
SISO 
ˆ
tcˆ tu
Mã hoá 
Giải xáo 
trộn 
Xáo trộn 
Thông 
tin vào 
tu tc ts
tr
Điều chế 
Giải điều 
chế 
tv
ˆ
t
v
OFDM 
Transmitter 
OFDM 
Receiver 
Xáo trộn 
Thông 
tin ra 
Kênh truyền 
( )px t
( )py t
Nghiên cứu khoa học công nghệ 
Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san ACMEC, 07 - 2017 101
Trong đó, ( )h t là hệ số pha đinh, ( )n t là tạp âm cộng trắng chuẩn (AWGN). Trong 
trường hợp kênh pha đinh, ( )h t thường có phân bố Rayleigh với kỳ vọng 2( ( ) ) 1E h t . 
Với kênh AWGN thì ( ) 1h t . 
Tại phía thu, tín hiệu ( )py t sẽ được đưa qua khối thu OFDM sau đó đưa đến phần giải 
lặp của hệ thống BICM-ID tại đầu thu, phần này có thể dùng thuật toán giải mã quyết định 
cứng hoặc quyết định mềm, được trình bày cụ thể trong [5-6]. 
Hình 2. Nguyên lý giải mã quyết định mềm. 
Đối với hệ thống BICM-ID dùng giải mã quyết định mềm (hình 2), bộ giải mã theo 
nguyên lý đầu vào mềm, đầu ra mềm (SISO), thay vì dùng bộ giải mã Viterbi như trong hệ 
thống quyết định cứng, và bộ giải điều chế cũng hoạt động theo nguyên lý giải điều chế 
mềm. Trong vòng lặp đầu tiên, với giả thiết xác suất truyền các tín hiệu is là như nhau 
(giả thiết giá trị ban đầu của thông tin tiên nghiệm), xác suất hậu nghiệm của các bit mã 
cũng được tính theo: 
( ) log ( | , )
k
i b
k i
s S
b P s r h 
  (3) 
Đây là số đo của các bit được tính toán tại bộ giải điều chế trên cơ sở tín hiệu thu được 
từ kênh thông tin (thông qua khối OFDM). Các số đo này thực chất là các giá trị xác suất 
hậu nghiệm được tính theo tiêu chuẩn xác suất hậu nghiệm cực đại (MAP - Maximum A 
posteriori Probability) theo hàm logarit. Trong biểu thức (1), ( | , )iP s r h là xác suất hậu 
nghiệm (xác suất phát tín hiệu is khi thu được tín hiệu r với hệ số pha - đinh h ). Tập 
k
bS 
là tập con của bộ tín hiệu S gồm các điểm tín hiệu mà vị trí bit thứ k có giá trị bằng b. 
Giá trị xác suất trên với vai trò là thông tin ngoài (extrinsic information), qua bộ giải 
xáo trộn trở thành thông tin tiên nghiệm cho bộ giải mã SISO. Trên cơ sở đó, bộ giải mã 
SISO sẽ tính được xác suất hậu nghiệm (a posteriori probability) và qua vòng hồi tiếp trở 
thành thông tin tiên nghiệm cho bộ giải điều chế để tính lại số đo bit. Với bộ xáo trộn lý 
tưởng, m bit trong một symbol có thể coi như độc lập với nhau, thông tin tiên nghiệm cho 
các tín hiệu is có thể được tính như sau [6]: 
 1
1
( ) ( ( ),..., ( )) ( ( ); )
m
i i m i k k i
k
P s P v s v s P v v s I
  (4) 
Trong đó, ( ) {0,1},1 k mk iv s là giá trị của bit thứ k trong tín hiệu is . 
Khi đó, có thể tính được thông tin ngoài cho vòng lặp tiếp như sau: 
( | ) ( )
( | )
( ; ) = ( | ) ( ( ); )
( ; ) ( ; )
k
i b
k
i b
i i
s Sk
k i j j i
i ks Sk k
P r s P s
P v b r
P v b o P r s P v v s I
P v b I P v b I

  (5) 
 1 
( ; )kP c I 
Giải mã 
SISO 
tr
ˆ
tu Giải điều 
chế 
( ; )kP v o 
Quyết 
định 
( ; )kP u o 
( ; )kP c o ( ; )kP v I 
Điều khiển – Cơ điện tử - Truyền thông 
 Đ.T. Cường, T.A. Thắng, , “Kỹ thuật xáo trộn mới hệ thống BICM-ID OFDM.” 102 
Trong (5), ta thấy số đo của bit k là ( ; )kP v b o được tính trên cơ sở các giá trị xác 
suất tiên nghiệm của các bit còn lại khác trong cùng một symbol là: ( ; );jP v I j k . Sau 
một số vòng lặp nhất định, bộ giải mã SISO sẽ đưa thông tin ngoài chính là tổng các xác 
suất hậu nghiệm tới bộ quyết định cứng để cho kết quả là dãy bit thông tin ra. 
Các sơ đồ BICM-ID trong thực tế chủ yếu sử dụng sơ đồ giải mã quyết định mềm và 
giải điều chế mềm theo thuật toán Log-MAP. Thuật toán này được xây dựng cho giải mã 
Turbo, thực hiện tính tỷ lệ hợp lẽ trong miền log cho từng bít, ký hiệu là LLR (Log 
Likelihood Ratio), dựa vào phép toán lấy log của tổng của các hàm mũ nên có số lượng 
phép tính rất lớn. Để đơn giản hơn, người ta thường dùng hàm Jacobian để biến thuật toán 
Log-MAP thành thuật toán Max-Log-MAP. Tuy ít bị ảnh hưởng hơn đối với sai số ước 
lượng SNR, việc lấy xấp xỉ theo hàm Jacobian làm cho Max-Log-MAP thua kém Log-
MAP về chất lượng giải mã. Trong hệ thống BICM-ID, với thuật toán Max-Log-MAP thì 
số lượng phép tính trong giải mã lặp được giảm đi đáng kể. 
3. THIẾT KẾ BỘ XÁO TRỘN MỚI 
3.1. Mục đích thiết kế 
Theo phân tích tại công thức (5), việc quyết định giá trị một bít trong symbol tín hiệu 
không chỉ dựa vào giá trị của bít đó mà còn dựa vào các bít khác cùng symbol. Chính vì 
vậy, mục đích cho việc thiết kế bộ xáo trộn này được tính toán sao cho vị trí các bít trong 
cùng 1 symbol đảm bảo cách xa nhau để khi một trong số các bít tại vị trí có điều kiện 
kênh tốt, thông qua giải mã lặp, sẽ nâng các giá trị (mềm) của bít khác lên trước khi đến 
bộ quyết định giá trị symbol. 
3.2. Thiết kế bộ xáo trộn 
Kỹ thuật xáo trộn này dựa trên kỹ thuật xáo trộn khối, độ dài bít xáo trộn phải chia hết 
cho (4*m), được chia làm các bước: 
 Bước 1: Phân chia chuỗi xáo trộn 
Chuỗi bít được chia làm 2 phần được gọi là phần đầu và phần đuôi (phần đầu dài 3/4 , 
phần đuôi dài ¼) 
 Bước 2: Thực hiện xáo trộn cho từng phần 
- Phần đầu được xếp thành khối ma trận với m hàng tương ứng m bít/symbol điều chế 
và c cột. Hàng 1 sẽ là các bít thứ 1 của các symbol m bit (dịch vòng (0/m)*c sang phải), 
hàng thứ 2 là các bít thứ 2 của các symbol này nhưng được dịch vòng sang phải (1/m)*c vị 
trí (1/m số cột), hàng thứ 3 là các bít thứ 3 và dịch vòng sang phải (2/m)*c, tương tự với 
các hàng tiếp theo. Ví dụ với symbol 4 bít: hàng 1 gồm các bít thứ 1, 5, 9, ; hàng 2 gồm 
bít thứ 2, 6,  và dịch vòng sang phải ¼ tổng số cột; hàng 3 gồm bít thứ 3, 7,  và dịch 
vòng 2/4;...). Khoảng cách lớn nhất giữa các bít trong một symbol là: (1+1/m)c vị trí 
(c=3N/4m). 
- Phần đuôi của chuỗi bít (1/4 chuỗi) cũng được làm tương tự xếp thành khối và thực 
hiện dịch tương tự như phần đầu. Khoảng cách lớn nhất giữa các bít trong một symbol là: 
(1+1/m)c’ vị trí (c’=N/4m). 
Bước 3: Tăng khoảng cách xáo trộn 
Thực hiện đảo một phần cuối của phần đuôi cho hàng thứ 3 phần đầu (số bít là 1/m của 
¾ chuỗi bít). 
Kỹ thuật này dựa trên xáo trộn khối nên chỉ đơn giản là việc xắp xếp các bít theo khối, 
dịch vòng vị trí bít, vì vậy nó không phức tạp hơn kỹ thuật xáo trộn khối thông thường 
đồng thời phù hợp với yêu cầu thiết kế hệ thống thực (gồm các bộ ghi dịch và bộ nhớ). 
Nghiên cứu khoa học công nghệ 
Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san ACMEC, 07 - 2017 103
Đồng thời, việc xáo trộn và dịch vòng được tạo ra theo quy luật và cấu trúc xác định, điều 
đó có nghĩa là nó có thuật toán xác định. 
4. KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ THẢO LUẬN 
4.1. Thông số mô phỏng và công cụ mô phỏng 
Hệ thống được xây dựng ở trên được các tác giả mô phỏng bằng phần mềm MATLAB. 
Với các thông số ban đầu của cho hệ thống OFDM theo chuẩn 802.11 (a và ac) được cho 
trong tài liệu [8] với điều chế 16QAM, tốc độ mã hóa (coderate) là ½ sử dụng mã xoắn [7, 
171, 133] (hệ octal). Các luật điều chế (bộ ánh xạ) dùng để mô phỏng là: phân hoạch tập 
(Set Partitioning), luật Gray, luật bình phương trọng số Ơ-cơ-lít cực đại MSEW 
(Maximum Squared Euclidean Weight) như hình 3. Kênh truyền để đánh giá sử dụng kênh 
gao-xơ và kênh fading đa đường theo mô hình kênh Tapped Delay Line (TDL) trong tài 
liệu [9] và thông số kênh theo tài liệu TGn [10], với số vòng lặp cho hệ thống là 6 vòng. 
a) b) c) 
Hình 3. Các luật ánh xạ: Set Partitioning (a); Gray (b); MSEW (c). 
4.2. Các kết quả mô phỏng và thảo luận 
#) Xác định và đánh giá độ dài tối ưu của kỹ thuật xáo trộn. 
Để xác định chất lượng và hiệu quả (thể hiện ở giá trị tỷ số lỗi bít BER – Bit Error 
Rate) cho kỹ thuật xáo trộn đề suất, tác giả đi khảo sát với từng mức năng lượng bít 
( 0/bE N ) cho từng sơ đồ ánh xạ rồi tăng dần độ dài bít xáo trộn và kết quả được thể hiện 
ở hình 4a, 4b. 
 a) b) 
Hình 4. Khảo sát độ dài xáo trộn cho từng bộ ánh xạ. 
Đối với ánh xạ Gray và phân hoạch tập (hình 4a), với các giá trị 0/bE N là 4dB, 5dB 
và 6dB, khi tăng độ dài bít xáo trộn thì giá trị BER không thay đổi. Như vậy, với 2 ánh xạ 
này thì độ dài xáo trộn không ảnh hưởng đến chất lượng hệ thống. Nhưng với ánh xạ 
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000
10
-5
10
-4
10
-3
10
-2
10
-1
Do dai khoi xao tron (bit)
B
E
R
Khao sat do dai New-Inter (802.11, 6lap)
Gray mapping,4dB
Gray mapping,5dB
Gray mapping,6dB
Set Partition, 4dB
Set Partition, 5dB
Set Partition, 6dB
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000
10
-6
10
-5
10
-4
10
-3
10
-2
10
-1
10
0
X: 6144
Y: 1.444e-005
Do dai khoi xao tron (bit)
B
E
R
X: 768
Y: 0.1085
Khao sat do dai New-Inter (802.11, 6lap)
MSEW mapping,6dB
MSEW mapping,6,25dB
MSEW mapping,6,5dB
Set Partition, 6dB
Gray mapping,6dB
Điều khiển – Cơ điện tử - Truyền thông 
 Đ.T. Cường, T.A. Thắng, , “Kỹ thuật xáo trộn mới hệ thống BICM-ID OFDM.” 104 
MSEW (hình 4b), cùng với mức 0/ 6,5bE N dB , với độ dài chuỗi xáo trộn là 768 bít, tỷ 
lệ lỗi bít là BER=1,085.10-1 nhưng với độ dài chuỗi xáo trộn là 6144 bít thì tỷ lệ lỗi bít đạt 
được là BER=1,444.10-5, điều đó cho thấy rằng độ dài xáo trộn tác động rất lớn đến hiệu 
quả hệ thống, hơn nữa, bộ ánh xạ này cho chất lượng tốt hơn 2 bộ ánh xạ trên. 
Như vậy, độ dài chuỗi bít xáo trộn càng lớn thì chất lượng hệ thống càng tăng, khi độ dài 
chuỗi bít xáo trộn đạt khoảng 6144 bít thì chất lượng hệ thống không tăng được hơn nhiều vì 
độ phân tập thời gian đã đạt đến mức bão hòa, đây sẽ là độ dài tối ưu của bộ xáo trộn này. 
#) Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật xáo trộn. 
Để đánh giá hiệu quả của kỹ thuật xáo trộn mới, bài báo so sánh hiệu quả của kỹ thuật 
xáo trộn này với hai kỹ thuật xáo trộn đại số khác dùng cho mã Turbo cho trong tài liệu [7] 
là Relative Prime và Dithered golden interleaver và được thể hiện trong kết quả mô phỏng 
là GoldenInter0 và GoldenInter1 tương ứng. 
a) b) 
Hình 5. So sánh hiệu quả của kỹ thuật xáo trộn mới với kỹ thuật xáo trộn Golden[7] trên 
kênh Gao - xơ với từng tập ánh xạ điều chế, độ dài xáo trộn 6144 bit. 
Dựa trên kết quả về độ dài xáo trộn hiệu quả, độ dài chuỗi xáo trộn là 6144 bít, hình 5 
cho kết quả đánh giá giữa kỹ thuật xáo trộn mới với kỹ thuật xáo trộn ở [7]. Với ánh xạ 
gray (hình 5a), các kỹ thuật xáo trộn không thể hiện sự khác biệt. Với ánh xạ phân hoạch 
tập (hình 5a) kỹ thuật xáo trộn đề suất chỉ tốt hơn kỹ thuật xáo trộn ở [7] khi giá trị Eb/N0 
lớn. Với ánh xạ MSEW (hình 5b), kỹ thuật xáo trộn khối đề suất tốt hơn kỹ thuật xáo trộn 
Relative Prime và tương đương với Dithered golden interleaver. Trên hình này cũng cho ta 
thấy rằng kỹ thuật xáo trộn đề suất cho chất lượng tốt hơn nhiều so với việc sử dụng kỹ 
thuật xáo trộn khối của chuẩn 802.11 (được biểu thị bằng đường Wifi-Inter). 
Hình 6. So sánh hiệu quả của kỹ thuật xáo trộn mới đối với kỹ thuật xáo trộn Golden [7] 
trên kênh fading, độ dài xáo trộn 6144 bit. 
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
10
-7
10
-6
10
-5
10
-4
10
-3
10
-2
10
-1
10
0
EbNo
B
E
R
BICM-ID OFDM,AWGN, 16QAM (802.11,6lap)
Set Partition,GoldenInter 0
Set Partition,GoldenInter 1
Set Partition, New-Inter
Set Partition, Wifi-Inter
Gray Mapping,GoldenInter 0
Gray Mapping,GoldenInter 1
Gray mapping, New-Inter
Gray mapping, Wifi-Inter
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
10
-5
10
-4
10
-3
10
-2
10
-1
10
0
EbNo
B
E
R
BICM-ID OFDM,AWGN, 16QAM (802.11,6lap)
MSEW Mapping, WifiInter,
MSEW Mapping, NewInter
MSEW Mapping, GoldenInter 0
MSEW Mapping, GoldenInter 1
0 5 10 15 20 25 30
10
-5
10
-4
10
-3
10
-2
10
-1
10
0
EbNo
B
E
R
BICM-ID OFDM,Fading(model C),ZF, 16QAM (802.11,6lap)
SetPart mapping, NewInter
SetPart mapping, GoldenInter 0
SetPart mapping, GoldenInter 1
0 5 10 15 20 25 30
10
-5
10
-4
10
-3
10
-2
10
-1
10
0
EbNo
B
E
R
BICM-ID OFDM,Fading(model C),ZF, 16QAM (802.11,6lap)
Gray mapping, NewInter
Gray mapping, GoldenInter 0
Gray mapping, GoldenInter 1
Nghiên cứu khoa học công nghệ 
Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc san ACMEC, 07 - 2017 105
Khi thực hiện đánh giá kỹ thuật xáo trộn trên kênh fading theo mô hình kênh C (model 
C) cho trong tài liệu [10], san bằng kênh (equalizer) được thực hiện dựa trên thuật toán san 
bằng kênh cưỡng ép về 0 - ZF (Zero Forcing) với thông tin kênh là hoàn hảo. Các kết quả 
đều cho thấy các kỹ thuật xáo trộn này đều cho kết quả tương tự như kênh Gao - xơ, tuy 
nhiên chất lượng hệ thống không thể hiện nổi bật về bản chất như kênh Gao - xơ do bài 
báo chỉ sử dụng cân bằng kênh ZF đơn giản. 
5. KẾT LUẬN 
Các bộ xáo trộn cho ở tài liệu [7] là bộ xáo trộn đại số được thiết kế cho mã Turbo cho 
hiệu quả cao nhưng vẫn dừng ở góc độ lý thuyết mà chưa thể áp dụng vào thực tiễn do độ 
phức tạp của nó. Trong khi đó, các hệ thống OFDM thực hiện nay đề sử dụng các bộ xáo 
trộn khối nhờ sự đơn giản trong thiết kế hệ thống. Bài báo này đã đề suất một bộ xáo trộn 
mới, với việc thiết kế kỹ thuật xáo trộn dựa trên xáo trộn khối, nó cho phép sử dụng phù 
hợp cho hệ thống thực mà vẫn cho hiệu quả cao tương đương với bộ xáo trộn phức tạp. 
Nói một cách khác là nó có ý nghĩa thực tiễn rất lớn do bộ xáo trộn đề suất vẫn đảm bảo 
hiệu quả của sơ đồ BICM-ID đồng thời vẫn phù hợp với thiết kế hệ thống OFDM hiện 
nay. Ngoài ra, dựa vào các kết quả mô phỏng, để đạt được hiệu quả cao nhất thì độ dài 
chuỗi bít cần từ khoảng 6144 bít trở lên và bộ ánh xạ cho hiệu quả cao là MSEW. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1]. Li and J. A. Ritcey, “Bit-interleaved coded modulation with iterative decoding,” 
IEEE Commun.Lett., vol. 1, pp. 169–171, Nov. 1997 
[2]. X. Li, A. Chindapol, and J. A. Ritcey, “Bit-Interleaved Coded Modulation With 
Iterative Decoding and 8PSK Signaling”, IEEE TRANSACTIONS ON 
COMMUNICATIONS, VOL. 50, NO. 8, AUGUST 2002, pp 1250-1257 
[3]. N. F. Kiyani and J. H. Weber, "OFDM with BICM-ID and Rotated MPSK 
Constellations and Signal Space Diversity," 2007 14th IEEE Symposium on 
Communications and Vehicular Technology in the Benelux, Delft, 2007,pp.1-4 
[4]. N. H. Tran, H. H. Nguyen and T. Le-Ngoc, "Bit-Interleaved Coded OFDM With 
Signal Space Diversity: Subcarrier Grouping and Rotation Matrix Design," in IEEE 
Transactions on Signal Processing, vol. 55, no. 3, pp. 1137-1149, March 2007 . 
[5]. Đ.C.Hùng, Đ.T.Cường, N.Q.Bình: “Nâng cao chất lượng hệ thống OFDM bằng 
BICM-ID,” Tạp chí Bưu chính viễn thông, Chuyên san Các công trình nghiên cứu – 
triển khai viễn thông và công nghệ thông tin, 02.2007 
[6]. Phạm Xuân Nghĩa, Trần Anh Thắng,“Đánh giá hiệu quả sử dụng sơ đồ BICM-ID cho 
truyền dẫn OFDM và chuẩn 802.11“, Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số Đặc 
san ACMEC , 07 – 2016, pp 112-119. 
[7]. Crozier, S.N., Lodge, J., Guinand, P. and Hunt, A. (1999) “Performance of Turbo 
codes with Relative Prime and Golden Interleaving Strategies”, Proceedings of Sixth 
International Mobile Satellite Conference, Ottawa, Canada. 
[8]. IEEE Standard for Information technology “Telecommunications and information 
exchange between systems Local and metropolitan area networks,” Specific 
requirements, IEEE Std 802.11™-2 2012. 
[9]. Yong Soo Cho et al”MIMO-OFDM WIRELESS COMMUNICATIONS WITH 
MATLAB”, IEEE press, 2010. 
[10]. IEEE P802.11 ”Wireless LANs TGn Channel Models” (doc:IEEE 802.11-03/940r4), 
May 2004. 
Điều khiển – Cơ điện tử - Truyền thông 
 Đ.T. Cường, T.A. Thắng, , “Kỹ thuật xáo trộn mới hệ thống BICM-ID OFDM.” 106 
ABSTRACT 
A NEW INTERLEAVING TECHNIQUE FOR BICM-ID OFDM SYSTEM 
A combination BICM-ID (Bit-interleaved coded modulation with iterative 
decoding) with OFDM transceiver technology give high-speed transmission with 
great efficiency. To suitable with reality, on the one hand, this combination 
compatible with the real OFDM system, on the other hand must prove the 
effectcient of the BICM-ID scheme. Bit-interleaving technique is an important part 
of the BICM-ID scheme. To making a Bit-interleaver that fit with system design and 
ensure the effectcient of the BICM-ID is necessary. This paper proposes a new Bit-
interleaving technique based on Block interleaving that fit with real system design 
and give high effectcient simultaneously. Simulation results based on the IEEE 
802.11 transmission model show that the Bit-interleaving, although is simple, but 
still gives high transmission efficiency equivalent to the Golden interleaving 
technique. 
Keywords: Telecommunication; BICM-ID OFDM; IEEE 802.11 standard; Block Interleaving; Golden 
interleaving. 
Nhận bài ngày 02 tháng 5 năm 2017 
Hoàn thiện ngày 10 tháng 6 năm 2017 
Chấp nhận đăng ngày 20 tháng 7 năm 2017 
Địa chỉ: 1 Cục công nghệ thông tin – Bộ Tổng tham mưu – Bộ quốc phòng; 
 2 Trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp – Đại Học Thái Nguyên; 
 3 Học viện Kỹ thuật quân sự. 
 * Email: trananhthang@tnut.edu.vn