Nghiên cứu cải tiến hiệu suất cấp phát kênh tần số mạng di động tế bào

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG ĐỖ HỮU TRÍ NGHIÊN CỨU CẢI TIẾN HIỆU SUẤT CẤP PHÁT KÊNH TẦN SỐ MẠNG DI ĐỘNG TẾ BÀO Chuyên ngành: Kỹ thuật máy tính Mã số: 62.52.70.10 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI - NĂM 2012 Công trình được hoàn thành tại Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. Vũ Duy Lợi 2. TS. Bùi Thiện Minh Phản biện 1: PGS.TS. Nguyễn Quốc Bình Phản biện 2: PGS.TS. Nguyễn Đình Việt Phản biện 3: TS. Nguyễn Phạm Anh Dũng Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Học viện họp tại Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông Vào hồi 14 giờ ngày 24 tháng 8 năm 2012 Có thể tìm hiểu luận án tại các thư viện: - Thư viện Quốc gia - Thư viện Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông 1 NGHIÊN CỨU CẢI TIẾN HIỆU SUẤT CẤP PHÁT KÊNH TẦN SỐ MẠNG DI ĐỘNG TẾ BÀO I. ĐẶT VẤN ĐỀ Mt trong nhng xu hưng phát trin ca ngành công nghip máy tính là tính di ng ngày càng tăng. Cùng vi kích c ưc thu nh, nhiu máy tính cm tay ã có tc  mnh bng hoc hơn các máy tính  bàn. Ngưi s dng có kh năng thit lp và duy trì mt phiên liên lc gia máy tính vi máy tính khi di chuyn t nơi này sang nơi khác. Vi vic tích hp công ngh thoi và thông tin s liu máy tính ngày nay càng thân thin vi ngưi s dng và ưc coi là thit b di ng hoàn ho, ch cht trong bt kỳ mng không dây nào. Cùng vi s phát trin không ngng ca các h thng thông tin di ng, vic liên lc ca các phn t mng vi nhau thông qua môi trưng truyn dn vô tuyn t ra nhiu bài toán phi gii quyt, trong ó quan trng nht là vn  s dng môi trưng này như th nào  t hiu qu cao nht. Trưc nhng yêu cu ngày càng cao ca ngưi s dng dch v v cht lưng, dung lưng, tính a dng ca dch v, tc  truyn d liu, … vic nghiên cu, ng dng các công ngh và k thut tiên tin luôn là nhng òi hi cp thit. Nhm làm tăng dung lưng mng, nhiu k thut khác nhau ã ưc s dng như chia nh mng thành t bào, ch nh ph tn mi, các thut toán a truy nhp, gán kênh ng,…c bit, trong iu kin ngun tài nguyên vô tuyn cp cho mi mng là hu hn, vn  cp phát các kênh tn s là mt trong nhng yu t quan trng có nh hưng ti dung lưng và hiu sut hot ng ca mng. Các công trình nghiên cu trưc ây ã ưa ra nhiu thut toán cp phát kênh nhm làm ti a kh năng tái s dng ng thi gim ti mc thp nht kh năng khoá kênh. Vic tip tc nghiên cu, phát trin các thut toán cp phát kênh nhm m bo kênh tn s ưc s dng hiu qu, áp ng các dch v a phương tin ngày càng a dng ang thc s là vn  cp thit. II. MỤC TIÊU LUẬN ÁN Mc tiêu ca lun án là nghiên cu ci tin, nâng cao hiu sut hot ng ca các thut toán cp phát kênh tn s trong mng di ng t bào. C th là: - Nghiên cu, h thng hóa, phân loi các thut toán cp phát kênh tn s trong mng di ng t bào; phân tích, so sánh, ánh giá ưu, nhưc im ca các thut toán. - Nghiên cu sâu thut toán cân bng ti ng s dng mưn kênh chn lc và thut toán cp phát kênh thích nghi trong mng di ng t bào; phân tích, ánh giá hiu qu hot ng ca các thut toán trên  t ó  xut mt s im ci tin nhm tái s dng ngun tài nguyên mt cách hiu qu. 2 -  xut mt s ci tin trong thut toán cân bng ti ng s dng mưn kênh chn lc và thut toán cp phát kênh thích nghi; thc hin mô phng, kim chng, ánh giá hiu qu hot ng ca các  xut bng chương trình máy tính. III. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Phương pháp nghiên cu  ây là kt hp nhun nhuyn gia nghiên cu lý thuyt v kin trúc, nguyên tc hot ng cũng như cơ ch cp phát kênh tn s ca mng di ng t bào vi vic mô phng bng chương trình máy tính  kim chng, ánh giá hiu qu hot ng ca các  xut, ci tin cp phát kênh tn s trong mng di ng t bào. IV. ĐÓNG GÓP CỦA LUẬN ÁN 1- H thng hóa, phân loi các thut toán cp phát kênh trong mng di ng t bào; phân tích, ánh giá, so sánh ưu nhưc im ca các thut toán. 2- Ci tin thut toán cân bng ti ng vi mưn kênh chn lc và thut toán gán kênh thích nghi  nhng ni dung sau ây: 2.1 - Xây dng phương pháp cu hình nhóm compact ca mt ô có nhu cu mưn kênh, c bit là trong các trưng hp có ô  tâm ca mi nhóm,  biên ca mng và  biên ca hai nhóm và  biên ca nhiu nhóm compact. 2.2 - Nghiên cu, xác nh s lưng kênh mà mt ô có nhu cu cn mưn (X) và mi quan h gia s kênh có th mưn ưc và s kênh cn khóa  ô ng kênh. 2.3 - Nghiên cu, xác nh s lưng kênh có th cho mưn (Y) và iu kin cn tha mãn khi cho mưn Y kênh. 2.4 - Nghiên cu  xác nh chính xác to  ô phi khóa ng kênh khi mt ô cho mưn kênh; giá tr ngưng lnh ưc tính toán li sau mi ln khoá ng kênh góp phn làm tăng s lưng kênh ca mt ô có th cho mưn. 2.5 - Nghiên cu, xác nh th t ưu tiên khi cho mưn kênh  tăng s lưng kênh có th cho mưn và gim  phc tp ca thut toán 2.6 - M rng kh năng tham gia cp phát kênh ca các ô lân cn ca mt ô có nhu cu cp phát kênh. 3- Thc hin mô phng bng chương trình máy tính  kim chng thut toán ci tin, ưu vit hơn so vi thut toán cân bng ti ng vi mưn kênh chn lc và thut toán gán kênh thích nghi. V. BỐ CỤC LUẬN ÁN Ngoài phn M u và Kt lun, lun án gm 5 chương. Chương 1 gii thiu tng quan v mng t bào: s phát trin, khái nim t bào và cp phát, s dng kênh trong mng t bào, tái s dng kênh và ánh giá hiu sut ca các thut toán cp phát kênh. Chương 2 trình bày mt cách h thng v các thut toán cp phát kênh, bao gm: phân loi các thut toán 3 cp phát kênh (cp phát kênh c nh, cp phát kênh ng, cp phát kênh lai); ánh giá, so sánh ưu nhưc im ca các thut toán. Chương 3 trình bày chi tit thut toán cân bng ti ng vi mưn kênh chn lc và thut toán cp phát kênh thích nghi; ánh giá, so sánh ưu nhưc im ca các thut toán; t ó  xut mt s ni dung c th cn ci tin. Chương 4  xut thut toán cp phát kênh tn s mi trên cơ s ci tin thut toán cân bng ti ng vi mưn kênh chn lc và thut toán cp phát kênh thích nghi. Chương 5 trình bày chương trình máy tính và kt qu mô phng các ni dung ci tin ưc  xut ti chương 4. VI. TÓM TẮT LUẬN ÁN Chương 1. Giới thiệu tổng quan 1.1 Sự phát triển của mạng di động tế bào Mng thông tin di ng t bào ã tri qua 3 th h: 1G, 2-2.5G và 3G. H thng th h th nht 1G là các h thng di ng tương t, ưc thit k  truyn ti thoi. Th h 2 (2-2.5G) s dng công ngh s. H thng th h 3 (3G) áp ng áng k phn thiu ht ca các tiêu chun th h hai hin có, c v loi hình dch v và tc  truy nhp. H thng di ng s hin ti ưc thit k ti ưu cho thông tin thoi, trong khi ó h thng 3G chú trng n kh năng truyn thông a phương tin. 1.2 Cấp phát kênh và tái sử dụng kênh Khái niệm tế bào Khái nim t bào xut phát t các h thng mng ca Bell theo chun AMPS năm 1979, ó là mt kin trúc mng ưc t hp t các ô hình lc lăng (Hình 1.1-a). Mi ô có mt trm gc cung cp các kênh tn s cho các thit b di ng. Trm gc trong AMPS ưc coi là mt ô. Mi ô ưc liên kt vi trung tâm chuyn mch MSC có vai trò iu khin các cuc gi, hot ng như mt cng  kt ni vi mng khác. Hình 1.1: a) Kin trúc mng di ng b) Nhóm compact gm 7 ô, i=2,j=1 Bt u t bt kỳ ô nào, di chuyn i ô theo hưng bt kỳ mt trong sáu hình lc lăng bên cnh ca ô ó, i hưng ngưc chiu kim ng h 60  và di chuyn j ô (Hình 1-b). Ô ích là ô ng kênh gn nht vi ô ban u. i vi mi ô, có hai tp hp ca 6 ô ng kênh gn nht, tuỳ thuc vào vic di chuyn theo chiu kim ng h và ngưc chiu kim ng h. Bng cách lp li mô hình này, các cm các ô ưc hình thành, trong ó mi ô ưc biu din tp hp các kênh tn s khác nhau. Mt cm các 4 ô như vy ưc gi là một tổ hợp ô cố định (compact pattern). S ô trong mt t hp ô c nh ưc tính bi công thc N=i 2 + ij + j 2 . Cấp phát kênh Ph tn s ưc chia thành tp các kênh vô tuyn riêng bit.  chia ph tn s thành các kênh như vy, nhiu k thut như phân chia theo tn s (FD), phân chia theo thi gian (TD), hoc phân chia theo mã (CD) ưc s dng. Trong FD, ph tn s ưc chia thành các băng tn riêng bit, trong khi ó  TD mi mt cuc gi ưc phát trên tn s chung nhưng theo các khong thi gian khác nhau. Khong thi gian này  bé  ngưi s dng không thy có s ri rc khi nghe ngưi khác nói. Trong CD, các kênh ưc phân bit nh s dng các thut toán iu ch theo mã khác nhau. Tái sử dụng kênh Coi S i (k) là tp th i các thuê bao mà có th liên lc vi nhau bng vic cùng s dng tn s k. Do nhng c tính vt lý ca môi trưng song vô tuyn, cũng tn s k này có th ưc tái s dng ng thi bi tp th j khác nu thuê bao ca tp i và j cách nhau mt khong áng k. Tt c các thuê bao mà s dng cùng tn s như vy ưc coi là các tập đồng kênh hoc gi theo cách ơn gin là đồng kênh. Khong cách nh nht mà các tập đồng kênh có th ưc tái s dng vi nhiu gây ra có th chp nhn ưc gi là “khoảng cách tái sử dụng đồng kênh”. Khong cách nh nht m bo rng mc t s tín hiu trên nhiu (SIR)  mi tp ng kênh ln hơn mt ngưng xác nh (SIR min ). 1.3 Đánh giá hiệu suất thuật toán cấp phát kênh Hiu sut (performance) là khái nim tng quát xác nh chất lượng hoạt động ca mt h thng - xét t góc  ca ngưi s dng - v  sn sàng (availability), tính hiu qu (effectivity),  tin cy (reliability) và  an toàn (security) ca h thng ó. Có 3 phương pháp ánh giá hiu sut: a) Mô hình hóa s dng các công c toán hc, còn gi là mô hình hóa gii tích (analytical modeling); b) Mô hình hóa s dng chương trình máy tính (simulative modeling); và c) o thc t (Measurement). Trong mng di ng t bào, mt s  o hiu sut quan trng là: (a)  mc cuc gi: xác sut t chi cuc gi, xác sut rt cuc gi, thi gian tr cho thit lp cuc gi, thi gian tr chuyn giao, … (b)  mc tín hiu: cưng  tín hiu thu ưc, nhiu xuyên kênh, t sut sóng mang - nhiu trên tp âm CIR, Trong khuôn kh lun văn,  o hiu sut  mc cuc gi ưc xác nh là yu t chính ánh giá hiu qu hot ng ca các thut toán cp phát kênh trong mng di ng t bào. Ngoài ra, mt s  o khác ưc s dng trong quá trình phân tích, ánh giá, so sánh và ci tin các thut toán cp phát kênh là: (a) S kênh cn cp phát (ln nht) ca các thuê bao ưc áp ng; (b) S ô ng kênh phi khóa (nh nht) khi thc hin cp 5 phát kênh; (c) (Tăng cưng) kh năng tham gia cp phát kênh ca các ô lân cn ca ô có nhu cu cp phát kênh; (d) Th t ưu tiên cp phát kênh ( làm gim xác sut rt cuc gi). Chương 2. Các thuật toán cấp phát kênh 2.1 Tổng quan về các thuật toán cấp phát kênh Có 3 nhóm thut toán cp phát kênh chính sau ây: a) Cp phát kênh c nh FCA (Fixed Channel Allocation); b) Cp phát kênh ng DCA (Dynamic Channel Allocation); và c) Cp phát kênh lai HCA (Hybrid Channel Allocation). 2.2 Các thuật toán cấp phát kênh cố định FCA [2, 5]. Trong cp phát kênh c nh FCA, các ô ưc thit lp và các kênh ưc gán c nh cho v trí các ô; các tp kênh tn s này s không thay i tr khi cn cu hình li cho mt giai on mi. Các ô s ch s dng tp kênh ã ưc gán. 2.3 Các thuật toán cấp phát kênh động DCA [5, 8, 9, 10]. Trong DCA, các kênh ri ưc lưu gi tp trung ti mt trung tâm (central pool). Khi có mt yêu cu kênh t mt trm gc, MSC chn kênh thích hp mà cho hiu qu cao nht có tính n các ràng buc v nhiu tín hiu. Các kênh ưc gán trong sut thi gian din ra cuc gi, sau khi cuc gi kt thúc, kênh ưc tr li cho trung tâm hoc tái cp phát cho thuê bao trong cùng ô mà ã iu khin kênh này trưc ó. 2.4 Các thuật toán cấp phát kênh lai HCA Các thut toán cp phát kênh lai HCA là s kt hp gia FCA và DCA. Trong HCA, tng s kênh ri ưc phân chia thành tp hp các kênh c nh và tp hp các kênh ng. Tp hp các kênh c nh ưc ưu tiên gán cho các yêu cu theo thut toán FCA trong mi trưng hp. Tp hp các kênh ng ưc gán cho tt c các yêu cu cp phát kênh trong h thng. Khi có mt yêu cu cp phát kênh và các kênh thuc tp hp kênh c nh không còn kênh nào ri thì kênh ri thuc tp hp kênh ng s ưc gán cho yêu cu ó tuân th bt c thut toán cp phát kênh ng c th nào ó. 2.5 Đánh giá, so sánh FCA và DCA [3] FCA DCA  Hi u qu h ơ n khi t i l ưu lư ng ln  Không mm do trong cp phát kênh  Phn ng nhy cm vi thi gian và s thay i thành phn ca ti  T sut buc kt thúc cuc gi cao  Hi u qu h ơ n khi t i l ư u l ư ng nh  Mm do trong cp phát kênh  Mc  tái s dng kênh không luôn luôn là cao nht  T sut buc kt thúc cuc gi thp 6    phc tp tính toán thp   tr thit lp cuc gi thp   phc tp thc hin thp  Ti iu khin báo hiu thp  Thc hin iu khin tp trung    phc tp tính toán cao   tr thit lp cuc gi t trung bình n cao   phc tp thc hin t trung bình n cao  Ti iu khin báo hiu t trung bình n cao  Thc hin iu khin tp trung, không tp trung, phân tán ph thuc vào thu t toán c th 2.6 Kết luận Các thut toán DCA thc hin tt hơn trong trưng hp mt  lưu lưng thp. Các thut toán FCA ci tin có hiu sut cao hơn trong trưng hp ti lưu lưng ln. Các thut toán DCA s dng kênh hiu qu hơn và i vi cùng t l khóa kênh, các cuc gi buc phi chm dt (rt cuc gi) ca thut toán DCA thp hơn so vi các thut toán FCA cơ bn. Tuy nhiên, cp phát kênh gn ti ưu òi hi thông tin cn trao i rt ln vì s dng các thut toán cp phát tp trung. iu ó có nghĩa là các thut toán này không thích hp i vi các mng ln. Các thut toán DCA phân tán vi vic hn ch truyn thông gia các ô ã làm thông tin trao i gim i nhưng li dn n hiu sut cp phát gim. Các thut toán này ưc  sut cho các h thng t bào ô nh vì cu trúc ô cho phép chia s thông tin gia các ô b nh hưng bi nhiu ít và không phi chu giám sát ti mi trm gc. i vi các h thng ô ln, thut toán FCA vi mưn kênh cho kt qu tt và  phc tp tính toán thp hơn DCA. Tuy nhiên, các thut toán FCA này li áp dng vic iu khin tp trung ti MSC, mc dù chúng kém phc tp hơn các thut toán DCA nhưng vn cn thit duy trì vic cp nht thông tin trên toàn mng di ng dn n vic phn hi chm và ti tín hiu ln. Chương 3. Thuật toán cân bằng tải động với mượn kênh chọn lọc và phiên bản cải tiến 3.1 Thuật toán cân bằng tải động với mượn kênh chọn lọc Mô hình hệ thống và giả thiết a) Xác định nhóm compact Mi ô ưc cp phát mt tp kênh C, tp kênh này li ưc tái s dng trong ô khác vi khong cách   nhiu ng kênh gây ra là không áng k (khong cách tái s dng ng kênh). Hai tham s i và j ưc gi là các tham s shift: bt u t bt kỳ ô nào, di chuyn i ô theo hưng bt kỳ mt trong sáu hình lc lăng bên cnh ca ô ó, i hưng ngưc chiu kim ng h 60  và di chuyn j ô; ô ích là ô ng kênh gn nht vi ô ban u. Bng cách lp li mô hình này, các cm các ô ưc hình thành, trong ó mi ô ưc cp phát tp hp các kênh khác nhau. Mt cm các ô 7 như vy ưc gi là mt nhóm Compact; s ô trong nhóm Compact tính bi công thc N=i 2 + ij + j 2 [4]. b) Phân lớp ô Mi ô ưc cp phát mt tp C kênh; mt ô ưc phân lp là nóng hoc lnh ph thuc vào độ lạnh d c ca nó ưc xác nh bi t s gia s kênh ri và C, d c = s kênh ri/C. Nu d c nh hơn hoc bng mt ngưng xác nh h thì ó là ô nóng, ngưc li s là ô lnh. Vic xác nh h ph thuc vào trung bình các cuc gi n và t l các cuc gi b chm dt ca toàn mng. c) Phân lớp thuê bao trong ô Thuê bao trong ô ưc phân lp thành mt trong 3 loi: mới, rời ô hoc khác. Thuê bao là mới nu nó  trong ô trong nh hơn mt khong thi gian τ. Thuê bao rời ô là thuê bao bên trong vùng bóng và ang nhn cưng  tín hiu gim dn t trm gc ca ô A trong khong thi gian cui cùng ∝. Thuê bao không phi là mi hoc ri ô s ưc phân thành lp khác. Cơ chế cân bằng tải động a) Nguyên tắc hoạt động Mt ô lnh không th mưn kênh và tương t, ô nóng không th cho mưn kênh. Các thuê bao ri ô nóng có th t ưu tiên cao nht trong vic mưn kênh. Khi mt ô tr nên nóng và cn phi mưn kênh, kênh ưc mưn t các ô lnh và ưc lưu trong tp kênh có sn ca ô mưn gi là tập kênh mượn, trong nhng iu kin nht nh, các kênh này ưc tái gán cho các thuê bao ri ô và kênh mà thuê bao ri ô ã s dng trưc ây s ưc tr li cho tp kênh có sn ca ô, do vy tp kênh ca ô nóng luôn ưc cp nht b sung. Khi mt kênh ã ưc mt ô lnh mưn,  tránh nhiu ng kênh vi ô mưn thì kênh này phi b khoá không ch  ô cho mưn mà còn  các ô ng kênh ca ô cho mưn mà không ng kênh vi ô mưn. b) Cơ chế mượn kênh - iu kin mưn kênh: Mt ô nóng ch mưn kênh t các ô lnh thích hp trong nhóm compact ca nó. Có 3 tham s xác nh mc  thích hp ca mt ô lnh L  cho mưn kênh: a)  lnh d c (L): T s gia kênh ri ca ô L trên tng s kênh ã cp phát cho ô L. Ô càng lnh càng thích hp trong vic cho mưn kênh. b) Gn D(B,L): Khong cách gia ô mưn kênh B và ô cho mưn L. c) Ô nóng ng kênh H(B,L): S ô nóng ng kênh vi ô cho mưn kênh L mà không ng kênh vi ô mưn B. - Tiêu chun mưn kênh: Ô L là ô có kh năng cho mưn tt nht nu hàm F(B,L) ca nó t giá tr ln nht. - Xác nh s kênh cn mưn:  lnh trung bình ca mng ký hiu là d c avr ưc tính bng trung bình cng ca  lnh ca tt c các ô d c mt 8 cách nh kỳ. Gi s s lưng kênh ri trong ô nóng là h.C; X là s lưng kênh mà nó cn mưn t các ô lnh ưc xác nh như sau: X= C.(d c avr - h) c) Thuật toán mượn kênh (1) Khi to: MSC gi các bn tin yêu cu n các trm BTS  thu thp và tính toán các thông s cn thit. - Ti MSC: tính các thông s H[i,j], d c , h, X; - Ti các BTS: s dng các tham s C, p, d c , h  tính thông s r; mi ô nóng tính giá tr NumDepart[i]. (2) Nhn giá tr NumDepart[i]. (3) La chn các ô lnh lân cn có giá tr NumDepart[i] khác 0; sp xp các ô theo th t gim dn ca giá tr F(B,L). (4) Vi mi ô trong danh sách trên, thc hin mưn kênh cho n khi s kênh mưn bng NumDepart[i]; khóa kênh cho mưn  các ô ng kênh vi L nhưng không ng kênh vi B. (5) Thc hin bưc (4) cho n khi s kênh cn mưn ưc mưn . (6) Tính F(B,L) cho tt c các ô lnh còn li trong t hp ô c nh, nghĩa là tr các ô lnh ã x lý trong các bưc (3), (4), (5). (7) Mưn kênh  ô có giá tr F(B,L) ln nht; khóa kênh cho mưn  các ô ng kênh vi L nhưng không ng kênh vi B; tính li F(B,L) vi giá tr mi d c . (8) Thc hin bưc (7) cho n khi s kênh cn mưn ưc mưn . d) Thuật toán tái gán kênh Thut toán gán kênh ưu tiên các yêu cu (cp phát) kênh da theo lp mà chúng thuc vào. Có 4 lp yêu cu kênh: - Lp 1 là các yêu cu chuyn giao t các thuê bao i qua vùng biên ca các ô. Có mc ưu tiên cao nht  nhn kênh. - Lp 2 là các yêu cu kênh phc v thit lp cuc gi; có mc ưu tiên th 2. - Lp 3 là các yêu cu dành cho tái gán kênh. Có 2 kiu tái gán kênh: a) kiu 1 là vic tái gán mt kênh a phương cho mt thuê bao “mi” hoc thuê bao “khác” mà ang s dng mt kênh i mưn, nu kênh a phương này không tha mãn yêu cu ca lp 1 và 2; b) kiu 2 là tái gán mt kênh ã mưn cho thuê bao ang ri ô mà ang s dng kênh a phương, nu kênh ã mưn không tha mãn các yêu cu ca lp 1 và 2. Yêu cu lp 3 là dành cho tái gán kênh kiu 1. - Lp 4 là các yêu cu dành cho tái gán kênh kiu 2. Trong trưng hp có nhiu yêu cu ca cùng mt lp, thut toán s la chn ngu nhiên mt thuê bao  nhn kênh. Đánh giá thuật toán cân bằng tải động qua mô hình Markov S i là trng thái ca mt ô vi i là s kênh ang ưc s dng, hoc là cp cho yêu cu kênh ca thuê bao ti ch, hoc là cho ô nóng khác mưn. [...]... là đảm bảo hiệu quả 23 Kết luận và hướng phát triển tiếp theo Kết luận 1 Luận án đã cải tiến thuật toán mượn kênh tần số trong mạng di động tế bào trên cơ sở đề xuất số lượng kênh mà một ô nóng cần mượn và số kênh mà một ô lạnh có thể cho mượn Một ô nóng sau khi mượn kênh và được đáp ứng đầy đủ, số kênh rỗi của nó bao giờ cũng kém giá trị kênh rỗi trung bình trên toàn mạng một kênh Số kênh một ô lạnh... cả hai thuật toán khoá kênh đã chọn ∆lh là giá trị cố định trong suốt quá trình mượn kênh của các ô trong toàn mạng, trong khi đó giá trị này phải biến thiên Giá trị ∆lh cố định đã dẫn tới số kênh mượn được chưa phải là lớn nhất Chương 4 Một số cải tiến trong cấp phát kênh mạng di động tế bào 4.1 Cải tiến thuật toán mượn kênh Đề xuất số kênh cần mượn Chúng tôi đề xuất số lượng kênh mà một ô nóng cần... Rõ ràng, hiệu quả hoạt động của thuật toán đề xuất sẽ tỷ lệ thuận với độ rộng băng tần cấp phát cho mạng di động tế bào 22 Cấp phát kênh trong OFDMA được tiến hành trên cả 2 miền tần số và thời gian nên thuật toán cần phải bổ sung việc mượn khóa kênh theo khe thời gian OFDMA chỉ khác về phương thức truy cập Hệ số tái sử dụng tần số của các ô là 1 nên vấn đề quan trọng nhất là xử lý nhiễu Tần số ở vùng... là số kênh rỗi của ô nóng (4.1) Sau khi mượn đủ X kênh, số kênh rỗi của nó bao giờ cũng sẽ chỉ kém giá trị kênh rỗi trung bình của mỗi ô trên toàn mạng là 1 kênh Đề xuất số lượng kênh mà một ô lạnh có thể cho mượn Để một ô có thể cho mượn kênh thì nó và các ô đồng kênh mà phải khoá kênh đều ở trạng thái lạnh, giữa chúng có một số kênh cùng rỗi và cùng tần số, vì nếu không cùng tần số thì khi khoá kênh. .. từ 2,0 đến 2,5 Đặc biệt, xác suất từ chối cuộc gọi là nhỏ nhất khi yêu cầu cấp phát kênh nội bộ xấp xỉ bằng yêu cầu cho muợn kênh, nghĩa là trạng thái cân bằng tải là trạng thái làm việc tối ưu của hệ thống 10 3.2 Thuật toán cấp phát kênh thích nghi Mô hình hệ thống và giả thiết Mô hình hệ thống mạng di động tế bào được sử dụng để nghiên cứu, đánh giá thuật toán cấp phát kênh thích nghi cũng tương tự... Việc cho mượn kênh di n ra cho đến khi số kênh rỗi của ô cho mượn hoặc một trong các ô đồng kênh của nó giảm đến chạm ngưỡng lạnh Như vậy số kênh mà một ô lạnh có thể cho mượn là giá trị nhỏ nhất của: - Số kênh rỗi cùng tần số của ô cho mượn và các ô đồng kênh - Min { ci - C.dcavr | ci là số kênh rỗi của ô cho mượn và các ô đồng kênh} Đề xuất điều kiện và số kênh cần khóa trong ô đồng kênh Chúng tôi... được số lượng kênh lớn nhất để không xuất hiện tình trạng vẫn còn nhu cầu mượn, vẫn còn một số kênh có thể cho mượn nhưng không mượn được 2- Điều kiện để cho mượn kênh là số kênh rỗi ở ô cho mượn và cả ở các ô đồng kênh mà phải khoá kênh đều phải đồng thời lớn hơn ngưỡng lạnh Số kênh rỗi mà một ô lạnh có thể cho mượn là số nhỏ nhất của: 16 (a)- Số kênh rỗi cùng tần số của ô lạnh với các ô đồng kênh. .. Systems”, Proceedings of the 2009 11th International Conference on Advanced Communication Technology, Phoenix Park, Korea, Vol.1, pp 214-217, (2009) 4 Đỗ Hữu Trí, Vũ Duy Lợi, Hà Mạnh Đào, “Một số đề xuất cải tiến đối với thuật toán cấp phát kênh tần số trong hệ thống di động tế bào , Tạp chí chuyên san các công trình nghiên cứu, phát triển và ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông, Tập V-1, Số 1(21),... đồng kênh Chúng tôi đề xuất ô có số kênh rỗi lớn hơn C.dcavr +1 mới được khoá kênh và việc khoá kênh dừng lại khi số kênh rỗi của nó bằng C.dcavr tức là ô lạnh mới được phép khoá kênh và ô trung bình không được phép khoá kênh Hoặc để đảm bảo số kênh cho mượn được nhiều hơn thì có thể quy định việc khoá kênh dừng khi số kênh rỗi trong ô đồng kênh bằng C(h+dcavr)/2 Số kênh Y mà một ô lạnh có thể cho... Mỹ AMPS tương tự sử dụng công nghệ đa truy nhập phân chia theo tần số FDMA Ngày nay, AMPS đã được cải tiến hướng tới công nghệ số, còn được gọi là AMPS số (Digital AMPS hay D-AMPS) AMPS số sử dụng AMPS tương tự, có tích hợp công nghệ đa truy nhập phân chia theo thời gian TDMA Hệ GSM sử dụng công nghệ số (digital), là thế hệ mạng di động tế bào thứ hai, được chuẩn hóa và được vận hành chủ yếu ở châu Âu . NGHIÊN CỨU CẢI TIẾN HIỆU SUẤT CẤP PHÁT KÊNH TẦN SỐ MẠNG DI ĐỘNG TẾ BÀO Chuyên ngành: Kỹ thuật máy tính Mã số: 62.52.70.10 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN. chính Viễn thông 1 NGHIÊN CỨU CẢI TIẾN HIỆU SUẤT CẤP PHÁT KÊNH TẦN SỐ MẠNG DI ĐỘNG TẾ BÀO I. ĐẶT VẤN ĐỀ Mt trong nhng xu hưng phát trin ca ngành