ĐỀ tài đa truy nhập mã thưa SCMA trong 5g

VI N ÐẠI HOC M HÀ N I KHOA CÔNG NGH ÐI N Tữ VIEN THÔNG ÐO ÁN TOT NGHI P ÐẠI HOC ÐE TÀI:Ða truy nh p mã thưa SCMA 5G Giãng viên hướng dȁn : Th.S ÐO ÐÌNH HƯNG Sinh viên thục hi n : CHU VĂN SINH Lớp : K16 B Khóa hQc : 2013 – 2017 H : ÐẠI HOC CHÍNH QUY Hà n i, tháng năm 2017 VI N ÐẠI HOC MỞ HÀ N®I KHOA CN ÐI N Tữ - THƠNG TIN C®NG HỒ Xà H®I CHỦ NGHĨA VI T NAM Ð c l¾p - Tự – Hạnh phúc ÐE TÀI ÐO ÁN TOT NGHI P ÐẠI HOC HQ tên: Chu Văn Sinh Lớp: K16B Khoá: 2013 - 2017 Ngành đào tạo: Công ngh Kỹ thu t n tử, Truyen thơng H đào tạo: Ðại hoc quy 1/ Tên de tài ÐATN: Ða truy nh p mã thưa SCMA 5G 2/ N i dung chính: 1/ Tong quan ve h thong thông tin di đ ng từ the h 1G đen the h 5G đay hứa hen với đ c điem ưu the vượt tr i 2/B mã SCMA với thiet ke nguyên lý tạo mã đ c trưng thơng so đ dài từ mã K, so phan tử khác từ mã N so lượng lớp J Cùng với đó, hoạt đ ng h thong đa truy nh p sử dụng SCMA, q trình mã hóa giải mã 3/SCMA kỹ thu t đa truy nh p với nhieu đ c điem ưu vi t, hứa hen ứng cử viên đay sáng giá áp dụng cho đa truy nh p mạng không dây 5G 4/ Ngày giao : 5/ Ngày n p: TRƯ NG KHOA GIÁO VIÊN HƯ NG DAN (Ký, ghi rõ ho tên) (Ký, ghi rõ ho tên) NH N XÉT CŨA GIÃNG VIÊN HƯ NG DAN ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… Ðiem:……………(Bang chữ ) Hà N i, ngày……tháng năm 2017 GIÃNG VIÊN HƯ NG DAN ThS Ðő Ðình Hưng NH N XÉT CŨA H I ÐONG CHAM ÐIEM ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… Ðiem:……………(Bang chữ ) Hà N i, ngày……tháng năm 2017 GIÃNG VIÊN Ðo án tot nghi p Ðại hoc Lời cảm ơn L"I CÃM ƠN Hơn năm giảng đường Vi n Ðại Hoc Mở Hà N i thân yêu, sinh viên chúng em nh n bảo, giúp đỡ t n tình Thay cô Ð c bi t, sinh viên ngành Kỹ thu t Ði n tử Vien thông chúng em tìm hieu, nghiên cứu, hoc hỏi, tiep thu biet bao kien thức hướng dan t n tâm Thay cô Trước tiên em xin gửi lời cảm ơn chân thành sâu sac nhat tới Thay cô giáo t n tình giảng dạy, truyen đạt kien thức kinh nghi m quý báu suot bon năm qua Với von kien thức đươc tiep thu q trình hoc khơng nen tảng cho trình nghiên cứu đo án tot nghi p mà hành trang quý báu đe chúng em tự tin xây dựng nghi p đường chon Ð c bi t, em xin tỏ lòng biet ơn sâu sac đen thay Th.S ÐO ÐÌNH HƯNG, người t n tình giúp đỡ, trực tiep bảo, hướng dan em suot trình làm đo án, giúp em hoàn thành đo án tot nghi p Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới gia đình, bạn bè đ c bi t thành viên thu c t p the lớp K16 Cảm ơn bạn ln đ ng viên, đóng góp ý kien giúp đỡ em q trình hoc t p, nghiên cứu hoàn thành đo án tot nghi p Cuoi cùng, em xin chúc quý Thay gia đình doi sức khỏe, thành cơng nghi p người đay cao quý Chúc bạn sinh viên phan đau thành công! Em xin chân thành cảm ơn! Svth: Chu Văn Sinh – K16B II Ðo án tot nghi p Ðại hoc Mục lục MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN II MỤC LỤC .ii DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ BẢNG BIEU .v DANH MỤC THU9T NGữ VÀ TỪ VIET TAT .vi LỜI MỞ ÐAU CHƯƠNG I TONG QUAN H THONG THÔNG TIN DI ЮNG 1.1 Các h thong thông tin di đ ng tien 5G .3 1.1.1 H thong thông tin di đ ng the h thứ nhat 1.1.1.1 Lịch sử phát trien 1.1.1.2 Ð c điem công ngh 1.1.2 H thong thông tin di đ ng the h thứ 1.1.2.1 Lịch sử phát trien 1.1.2.2 Ð c điem công ngh 1.1.2.3 Những ưu nhược điem 2G so với 1G 1.1.3 H thong thông tin di đ ng the h thứ 1.1.3.1 Lịch sử phát trien 1.1.3.2 Ð c điem công ngh 1.1.3.3 Ưu điem công ngh W-CDMA so với GSM 1.1.3.4 The h 3.5G 1.1.4 H thong thông tin di đ ng the h thứ 1.1.4.1 Lịch sử phát trien 1.1.4.2 Ð c điem công ngh 10 1.2 H thong thông tin di đ ng the h thứ 11 1.2.1 Kien trúc tong quan mạng 5G 12 Svth: Chu Văn Sinh – K16B ii 1.2.2 Yêu cau khả 5G 13 1.2.2.1 Năng lượng h thong rat lớn 13 1.2.2.3 Tre truyen dan rat thap .14 1.2.2.4 Ð tin c y khả dụng siêu cao 14 1.2.5 Các thành phan công ngh 5G .17 1.2.5.5 Truyen dan đa an ten 19 1.3 Ket lu n chương 20 CHƯƠNG 21 CÔNG NGH ÐA TRUY NH9P THEO Mà THƯA SCMA 21 2.1 Khái ni m SCMA 21 2.1.1 Các phương pháp đa truy nh p có h thong thơng tin di đ ng 21 2.1.2 Ða truy nh p theo mã thưa SCMA 21 2.2 Hoạt đ ng h thong SCMA 22 2.2.1 Mã hóa SCMA 23 2.3.1 Giải mã SCMA 25 CHƯƠNG 27 ỨNG DỤNG SCMA TRONG 5G 27 3.1 Ðường lên truy nh p cạnh tranh dựa SCMA 27 3.1.1 Tong quan ve truy nh p cạnh tranh dựa SCMA 27 3.1.1.1 Hạn che công ngh LTE hi n .27 3.1.1.2 Tong quan truy nh p cạnh tranh dựa SCMA 28 3.1.2 Mô hình h thong 29 3.1.2.1 Truyen dan tách tín hi u đa truy nh p SCMA 29 3.1.2.2 Khả mở r ng SCMA cho ket noi so lượng lớn 30 3.1.3 Tài nguyên truy nh p cạnh tranh dựa SCMA 31 3.1.4 Mô ket so .32 3.1.4.1 Mơ hình mơ h thong 32 3.1.4.2 Hi u h thong 33 3.2 SCMA sử dụng cho đa truy nh p đường xuong 5G 36 3.2.1 Tong quan h thong 36 Svth: Chu Văn Sinh – K16B ii 3.2.1.1 H thong đường xuong SCMA 36 3.2.1.2 Sự tương đương MIMO chuoi thưa tuyen tính 36 3.2.2 Các thu t toán sử dụng đường xuong MU-SCMA 38 3.2.2.1 Ghép c p người dùng đe toi đa tong toc đ truyen dan 38 3.2.2.2 Ðieu chỉnh toc đ phương pháp tách sóng 39 3.2.3 Ket mô h thong 41 3.3 Ket lu n chương 42 KET LU9N 45 TÀI LI U THAM KHẢO .44 Svth: Chu Văn Sinh – K16B ii Ðo án tot nghi p Ðại hoc Danh mục hình vẽ bảng bieu DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ BÃNG BIEU Hình 1: Kien trúc tong quan mạng 5G 12 Hình 2: Phân loại MTC .15 Hình 3: Pho sử dụng cho 5G .16 Hình 1: H thong SCMA 22 Hình 2: Tạo mã SCMA với K=4, N=2, J=6 24 Hình 3: Quá trình mã hóa SCMA .25 Hình 4: Quá trình giải mã SCMA .26 Hình 3: Q trình mã hóa SCMA 25 Hình 4: Quá trình giải mã SCMA 26 Hình 1: Bảng mã SCMA cho trường hợp K-4, N=2, J=6 31 Hình 2: Ðơn vị tài nguyên CTU 31 Hình 3: Ánh xạ CTU 32 Hình 4: Tỉ l rớt gói h thong SCMA OFDMA 34 Hình 5: Khả ho trợ người dùng tích cực ngưỡng h thong cho trước SCMA OFDMA 35 Hình 6: Ð lợi khả ho trợ so người dùng tích cực h thong SCMA so với h thong OFDMA 35 Hình 7: Dung lượng người dùng sau ghép c p 40 Hình 8: Ð lợi lưu lượng h i tụ h thong sử dụng SCMA so với h thong sử dụng OFDMA 42 Bảng 1: Thông so mô h thong đường lên đa truy nh p cạnh tranh dựa SCMA 33 Bảng 2: Lưu lượng toc đ h i tụ h thong sử dụng OFDMA, SCMA MU-SCMA 41 Svth: Chu Văn Sinh – K16B ix Ðo án tot nghi p Ðại hoc Danh mục thu t ngữ từ viet tat DANH MỤC THU T NGữ VÀ TỪ VIET TAT H thong n thoại di đ ng tiên AMPS Advanced Mobile System BS Base Station Trạm goc CDMA Code Division Multiple Access Ða truy nh p phân chia theo mã European Conference of Postal CEPT and Telecommunications ad tien H i nghị quản lý bưu n vien thông Châu Âu minstrations CTU Contention Transmission Unit Ðơn vị truyen dan cạnh tranh D2D Device – to – Device Thiet bị đen thiet bị ETSI FDD FDMA European Telecommunication Trụ sở chuan vien thông Châu Âu Standards Institute Frequency Division Duplex Frequency Division Multiple Song công phân chia theo tan so Ða truy nh p phân chia theo tan so Access FEC Forward Error Correction Sửa loi trước FN Funtion Node Nút hàm Svth: Chu Văn Sinh – K16B x Ðo án tot nghi p Ðại hoc Chương 3: Ứng dụng SCMA 5G Bãng 1: Thông so mô phõng h thong dường lên da truy nh¾p cạnh tranh dựa SCMA Thơng so Giá trị Kích thước mạng 19 ơ, moi gom phân đoạn ô Khoảng cách truyen dan 500m Kênh truyen Kênh pha đinh Rayleigh phang Cau hình anten SIMO 1x2 Kỹ thuât đieu che mã QPSK sử dụng cho OFDMA; bảng mã K=4, N=2, J=6 hóa sử dụng cho SCMA Ðieu ki n kênh Lý tưởng Công suat phát toi đa 23dBm UE H so đieu khien công suat α=1 Máy thu Máy thu MPA sử dụng cho SCMA, máy thu MMSE tuyen tính sử dụng cho OFDMA 3.1.4.2 Hi u h thong Kỹ thu t truy nh p cạnh tranh đường lên dựa SCMA OFDMA đánh giá kỹ thu t đe truyen dan gói tin nhỏ với yêu cau nghiêm ng t ve tre truyen dan, khoảng 5ms Với yêu cau nghiêm ng t ve tre v y, vi c truyen lại gói tin khơng phép Hình 3.4 the hi n tỉ l mat gói kỹ thu t truy nh p cạnh tranh đường lên dựa OFDMA SCMA Mat gói xác định gói tin bị mat lan truyen đau tiên, khơng tính cho lan truyen lại Rõ ràng tỉ l mat gói sử dụng truy nh p cạnh tranh dựa SCMA thap hơp so với sử dụng OFDMA Svth: Chu Văn Sinh – K16B 33 Ðo án tot nghi p Ðại hoc Chương 3: Ứng dụng SCMA 5G Hình 4: Tĩ l rớt gói cũa h thong SCMA OFDMA Ket mơ cịn cho thay rang SCMA chứng minh ưu the so với OFDMA vi c ho trợ so lượng người dùng tích cực ngưỡng h thong Cụ the, với ngưỡng h thong 2%, SCMA có the ho trợ 119 người dùng tích cực OFDMA có the ho trợ 42 người dùng Hình 3.5 the hi n so lượng người dùng tích cực h thong SCMA OFDMA với trường hợp ngưỡng h thong 2% 5% Hình 5: Khã ho trợ người dùng tích cực ngưỡng h thong cho trước cũa SCMA OFDMA Từ ket trên, có the đưa đ lợi ve khả ho trợ so lượng người dùng SCMA so với OFDMA với ngưỡng h thong Với ngưỡng h thong 2% đ lợi 2.83 với đ lợi 5% đ lợi tương ứng 2.74, cụ the hình 3.6: Hình 6: Ð lợi khã ho trợ so người dùng tích cực cũa h thong SCMA so với h thong OFDMA Ðo án tot nghi p Ðại hoc 3.2 Chương 3: Ứng dụng SCMA 5G SCMA sũ dụng cho đa truy nh p đường xuong 5G MIMO đa người dùng MU-MIMO (Multi Users MIMO) biet đen m t kỹ thu t giúp chia sẻ nguon tài nguyên thời gian-tan so công suat người dùng truy nh p đường xuong mạng không dây SCMA m t kỹ thu t đa truy nh p dựa b mã hóa thưa với hi u sử dụng gan toi ưu Trong SCMA, bit li u đen ánh xạ trực tiep đen từ mã phức đa chieu chon lựa từ m t bảng mã SCMA định nghĩa trước MU-SCMA kỹ thu t đe xuat đánh giá cao kỹ thu t giúp tăng hi u mạng không dây, đ c bi t 5G 3.2.1 Tong quan h thong 3.2.1.1 H thong dường xuong SCMA M t b giải mã SCMA bao gom U người dùng, tương ứng J u lớp, u=1,…,U Các từ mã SCMA mang K sóng mang OFDMA Trên đường xuong kênh SIMO, tín hi u nh n của m t anten r người dùng u0 có the bieu dien bởi: yru x + nju ru = diag(ℎru )ΣU 0 Jpuu √J u=1 Σ u j=1 (3.3) Với xju từ mã SCMA thứ j người dùng u mà ||xju||2=K putong cơng suat truyen tải moi sóng mang người dùng u Công suat người sử dụng u bang lớp Ju Khi tong cơng suat truyen tải P= ΣU u=1 pu tong so lớp J=ΣJ j=1 Ju Véc tơ kênh anten nh n thứ r người dùng u hru Vec tơ nhieu người dùng u anten nh n r bieu thị nru SCMA m t b đieu che không tuyen tính, vi c mơ hình hóa phức tạp Thay vào đó, mơ hình chuoi thưa tuyen tính sử dụng đe mơ tả xây dựng thu t toán liên quan cho h thong MU-SCMA 3.2.1.2 Sự tương dương MIMO chuoi thưa tuyen tính M t chuoi thưa tuyen tính m t phiên đơn giản m t kí hi u QAM, xju=sjuqju với sju véc tơ kí hi u người dùng u mà ||sju||2=K qju kí hi u QAM tương ứng Ð t Su= (s1u,…,sjuu) ma tr n kí hi u người dùng u, qu=( q1u, …,qjuu)T Khi cơng thức (3.3) có the viet lại thành: Svth: Chu Văn Sinh – K16B 51 Ðo án tot nghi p Ðại hoc yru0 pu = ℎru0 ΣU u=1 √ Ju Suqu + nru Svth: Chu Văn Sinh – K16B Chương 3: Ứng dụng SCMA 5G (3.4) 52 Tong hợp tín hi u thu tat R anten, mơ hình chuoi thưa tuyen tính bieu dien m t h thong MIMO: yu = ΣU √ nu đó: yu=(yT u=1 Pu Ju yT )T, nu=(nT 1u,…, Ru Hu uqu + (3.5) nT )T, Hu u= ℎu ⨂Su, ℎu= (ℎ1u,…,ℎRu)T 1u,…, Ru 0 dau ⨂ bieu thị cho phép Kronecker Bang vi c ghép J lớp K sóng mang con, h so tải h thong J/K Giả sử tat J lớp đeu thu c m t người dùng, nghĩa U=1, dung lượng m t h thong MIMO mở r ng bieu dien công thức (3.6) với Rnn ma tr n hi p phương sai nhieu n C = log2det (IRK + P HHR–1H) J (3.6) nn Khái nghi m MIMO mở r ng dùng đe m t cách tiep c n với mục đích tránh giới hạn người dùng MU-MIMO Ða truy nh p với mien mã không trực giao m t kỹ thu t mở r ng sử dụng đe ghép c p nhieu người dùng nguon tài nguyên thời gian-tan so chia sẻ Ðây toc đ kí hi u (boud rate) m t h thong chuoi trải thưa đơn người sử dụng với vec tơ kênh, ma tr n kí hi u cơng suat cho trước m t lớp Ket cho đieu che QPSK, nhiên có sai l ch đoi với h thong có b c đieu che cao Lợi ích SCMA bù phan l ch hi u thông qua đieu che đa chieu Giả sử Rnn=N1IRK, (3.6) tương đương với C = log2det (IRK + P N1HHH) J (3.7) HHH = ||h||2 (SHPS) (3.8) Thay (3.8) vào (3.7) ta được: C = log2det (IRK + γ SHPS) (3.9) J γ := ||h||2 P N1 giá trị SNR tức thời người dùng Theo công thức (3.9), toc đ h thong đơn người dùng phụ thu c vào SNR so lượng lớp ma tr n kí hi u 3.2.2 Các thu t toán sũ dụng đường xuong MU-SCMA Trong MU-SCMA đường xuong, lớp truyen dan thu c nhieu người dùng Vì v y, nhieu thu t tốn áp dụng đe ho trợ MU-SCMA Các người dùng ghép c p lựa chon đau tiên từ t p hợp người dùng Tiêu chí lựa chon c p người dùng phương pháp tiep c n toi ưu phan thông so thiet ke Tín hi u c p người dùng truyen tải từ m t anten với m t ràng bu c ve tong cơng suat Do đó, cơng suat chia cho người dùng khác dựa vào đieu ki n kênh truyen người dùng Dựa theo công suat gán, toc đ moi người dùng đieu chỉnh đe phù hợp với toc đ loi chat lượng kênh truyen theo yêu cau Kích thước bảng mã, toc đ mã hóa so lớp thông so dùng đe đieu chỉnh toc đ moi người dùng ghép c p 3.2.2.1 Ghép c¾p người dùng de toi da tong toc d truyen dan P Giả sử có m t t p hợp người dùng với SINR tức thời γu = ||hu || , u =1,…,U Nu toc đ trung bình Ru Khi khơng ghép c p, l p lịch công bang tỉ l toi đa toc đ đánh so bieu dien bởi: u∗= max ru (3.10) u Ru Với ruđược xác định dựa CQI, ví dụ với OFDMA ru= log2(1+γu) Mục đích ghép c p người dùng đe làm toi đa toc đ truyen dan tong h thong.Giả dụ có người dùng, toc đ truyen dan tongsẽ là: ∗ u , u∗ = max (3.11) r˜ u1u r˜ u1,u2 R+ u1 Ru2 Với r˜u1 toc đ chỉnh người dùng u1 đieu chỉnh sau ghép c p Tỉ l đieu chỉnh người dùng phụ thu c vào người dùng ghép c p cách phân chia cơng suat Thu t tốn greedy có the sử dụng đe làm giảm phức tạp vi c ghép c p Ðoi với cách tiep c n theo thu t toán greedy này, người dùng đau tiên lựa chon dựa theo tiêu chuan lựa chon người dùng theo công thức (3.10) sau m t người dùng khác ghép đơi với người dùng đau tiên lựa chon Các bước lựa chon người dùng đe ghép c p xác định: u∗1 = maxu ru Ru (3.12) r˜u2 ∗ u2 = ma xu# u∗ | + r˜ u∗ ( ) Ru2 u Ket ghép c p người dùng có giá trị đieu ki n sau đảm bảo: ru˜ ∗ r˜ u∗ r˜ u∗ (3.13) + > u u R ∗ u R ∗ R ∗ 3.2.2.2 Ðieu chĩnh toc d phương pháp tách sóng Giả sử U=2, p1=αP, p2 = (1-α)P, cơng thức (3.5) có the viet lại thành: y =√ αP H q + n (1–α)P u J1 q √ + H u 1 J2 u2 u Với α thu c khoảng (0,1) h so chia sẻ cơng suat Khơng mat tính tong qt, giả sử γ1>γ2 Cơng thức mơ hình hóa m t kênh MIMO quảng bá Trong m t vài trường hợp, đieu ki n γ1>γ2 không can thiet dan đen người dùng có the giải mã li u người dùng có the đạt toc đ li u cao (3 14 ) Nham sau mở r ng áp dụng cho SCMA Với mục đíchđơn giản hóa nghiên cứu, mơ hình OFDMA, cơng thức (3.14) có the viet lại thành: yu = ℎu√αPq1 + ℎu√(1 − α)Pq2 + nu(3.16) chuyen đoi sang m t mơ hình Tín hi u người dùng xử lý Do γ1>γ2, kênh OFDMA đường xuong, người dùng đạt toc đ cao so sánh với người dùng với toc đ tức thời thap a Tách sóng người dùng có chat lượng kênh tot Hình 3.7 bieu dien vùng dung lượng nhieu người người dùng người dùng người dùng dùng 2, ghép c p nhieu tương đương mô tả theo: R2 ≈ (N2 + αP|| ℎ2||2)I(3.15) Với tương đương trên, neu người dùng có the tự giải mã li u người dùng hồn tồn có the tự giải mã chúng Các thu t toán trước het phát trien cho OFDMA Ðo án tot nghi p Ðại hoc Chương 3: Ứng dụng SCMA 5G Hình 7: Dung lượng cũa người dùng sau ghép c¾p Dung lượng người dùng the hi n hình đường lien nét đ m M t máy tách sóng lý tưởng có the sử dụng người dùng neu: r˜1 +r˜2 ≤ log (γ1 + 1) (3.17) Tương đương: ˜r2 ≤ log2(1+γ˜ 2@1) (3.18) Và: ˜r1 ≤ log2(1+γ˜ 1) (3.19) Theo (3.14), với u=1 γ˜ 2@1 bieu thị cho SINR hi u dụng máy tách sóng đơn người dùng người dùng người dùng coi tín hi u người dùng nhieu, thì: γ˜ 2@1= (1–α)γ1 (3.20) (1+α)γ2 Giả sử rang người dùng hoàn tồn có the giải mã người dùng 1, sau q trình loại bỏ nhieu thành cơng SIC (Successive Interference Cancellation), tín hi u thucủa người dùng rút gon lại y1 = ℎ1√αPq1 + n1 Trong trường hợp này, người dùng có the giải mã neu đieu ki n (3.19) thỏa mãn, đó: ˜y1 = αγ1 (3.21) b Tách sóng người dùng có chat lượng kênh Do người dùng có chat lượng kênh hơn, khơng có khả phát hi n người dùng người dùng có toc đ cao Do đó, người dùng khơng có Ðo án tot nghi p Ðại hoc Chương 3: Ứng dụng SCMA 5G lựa chon khác ngồi vi c coi tín hi u người dùng nhieu M t khác, lực người dùng đe phát hi n người dùng không can thiet người dùng có the tự phát hi n li u Ket là, toc đ người dùng m t yêu cau nghiêm ng t can phải đáp ứng ÁP dụng công thức (16) với trường hợp u=2, SINR cho máy tách sóng đơn người dùng người dùng bieu dien bởi: (1–α)γ2 ˜y2 =(3.22) (1+α)γ2 Do đó, tín hi u người dùng có the tách máy tách sóng đơn người dùng người dùng khi: ˜r2 ≤ log2(1+γ˜ 2) (3.23) 3.2.3 Ket quã mô phõng h thong Mô tài li u nghiên cứu [7] tien hành đe xác định lợi ích SCMA MU-SCMA đường xuong mạng không dây 5G Mô đưa vào sử dụng bảng mã SCMA với đ dài từ mã K=4, so phan tử khác không N=2 so lượng lớp J=6 Ket mô so sánh lưu lượng toc đ h i tụ mạng h thong OFDMA với SCMA MU-SCMA bieu dien bảng sau: Bãng 2: Lưu lượng toc d h i tn cũa h thong sữ dnng OFDMA, SCMA MU-SCMA Lưu lượng Toc đ- h-i tụ [Mb/s] [Kb/s] OFDMA 18.6 574.7 SCMA 19.6 621.8 MU-SCMA 24.0 779.7 Phương pháp truy nh p Rõ ràng, MU-SCMA cho giá trị lưu lượng toc đ h i tụ mạng cao han so với công ngh truy nh p hi n OFDMA Ngồi ra, mơ đ lợi lưu lượng tính h i tụ SCMA MU-SCMA so với OFDMA Chi tiet the hi n qua lưu đo hình 3.8: Svth: Chu Văn Sinh – K16B 41 Ðo án tot nghi p Ðại hoc Chương 3: Ứng dụng SCMA 5G Hình 8: Ð lợi lưu lượng h i tn cũa h thong sữ dnng SCMA so với h thong sữ dnng OFDMA Ta có the thay, SCMA cho 5% ve đ lợi lưu lượng 8% ve đ lợi h i tụ so với OFDMA Ðoi với trường hợp sử dụng kỹ thu t MU-SCMA, giá trị lan lượt 28% 36% tương ứng Các ket áp dụng cho người dùng với toc đ 3km/h ho c có the cao 3.3 Ket lu n chương SCMA kỹ thu t đa truy nh p với nhieu đ c điem ưu vi t, hứa hen ứng cử viên đay sáng giá áp dụng cho đa truy nh p mạng không dây 5G Các thông so SCMA có the đieu chỉnh đe đáp ứng yêu cau cao truy nh p 5G, cung cap mức tải lưu lượng khác nhau, ho trợ so lượng ket noi cực lớn 5G SCMA nen tảng đường lên đa truy nh p cạnh tranh người dùng 5G Truy nh p cạnh tranh dựa SCMA đáp ứng yêu cau nghiêm ng t ve tre truyen dan so lượng ket noi mạng Các ket mô rang SCMA có the cung cap so lượng ket noi lớn 2.8 lan so với OFDMA đieu ki n lưu lượng tre Do đó, SCMA đánh giá m t công ngh nen tảng t vời vi c giải quyet van đe ton đong đường lên đa truy nh p cạnh tranh dựa OFDMA MU-SCMA coi m t kỹ thu t giúp sử dụng hi u đường xuong mạng không dây 5G sử dụng đa truy nh p không trực giao SCMA Bang vi c đưa vào khái ni m chuoi thưa tuyen tính che ghép c p người dùng, MU- Ðo án tot nghi p Ðại hoc Chương 3: Ứng dụng SCMA 5G SCMA giúp tăng hi u h thong mạng có the bù phan lượng bị mat tăng b c đieu che phương pháp đieu che sử dụng Ngoài ra, đieu chỉnh toc đ , công suat người dùng ghép c p giúp vi c giải mã người dùng không phức tạp, dan đen hi u mạng tăng lên đáng ke Svth: Chu Văn Sinh – K16B 43 Ðo án tot nghi p Ðại hoc Ket lu n KET LU N Ða truy nh p theo mã thưa SCMA m t hướng cho công ngh đa truy nh p h thong thông tin di đ ng Với ưu the vượt tr i so với công ngh đa truy nh p hi n nay, SCMA trở thành ứng cử viên sáng giá cho m t công ngh đa truy nh p nen tảng the h di đ ng tương lai 5G Bang vi c sử dụng mã có tính chat thưa, SCMA giảm đáng ke xung đ t người dùng, giải quyet tốn khó đ t the h di đ ng tương lai phải đáp ứng nhu cau hàng ty người dùng mạng, với yêu cau cao ve chat lượng dịch vụ, yêu cau nghiêm ng t ve tre truyen dan… Hy vong tương lai, với nghiên cứu phát trien sâu ve SCMA, the giới bước sang m t kỉ nguyên công ngh thông tin di đ ng vien thông, kỉ nguyên văn minh nh n loại Svth: Chu Văn Sinh – K16B 45 Ðo án tot nghi p Ðại hoc Tài li u tham khảo TÀI LI U THAM KHÃO [1] Ericsson White paper Uen 284 23-3204 Rev C | April 2016 “5G radio access” [2] Huawei White Paper | April 2015 “5G: New Air Interface and Radio Access Virtualization” [3] ALTERA University Program “1st 5G Algorithm Innovation CompetitionSCMA” [4] IMT - 2020 Promotion Group White Paper 2015-02 “IMT-2020 (5G) Promotion Group White Paper on 5G Concept” [5] Mahmoud Taherzadeh, Hosein Nikopour, Alireza Bayesteh, and Hadi Baligh Ottawa Wireless R&D Centre Huawei Technologies Canada Co., LTD Ottawa, Ontario, Canada {mahmoud.taherzadeh, hosein.nikopour, alireza.bayesteh, hadi.baligh}@huawei.com“SCMA Codebook Design” [6] Kelvin Au, Liqing Zhang, Hosein Nikopour, Eric Yi, Alireza Bayesteh, Usa Vilaipornsawai, Jianglei Ma, and Peiying Zhu Huawei Technologies Canada Co., LTD Ottawa, Ontario, Canada {kelvin.au, zhihang.yi, alireza.bayestech, liqing.zhang, usa.vilaipornsawai, hosein.nikopour, jianglei.ma, peiying.zhu}@huawei.com“Uplink Contention Based SCMA for 5G Radio Access” [7] Hosein Nikopour, Eric Yi, Alireza Bayesteh, Kelvin Au, Mark Hawryluck, Hadi Baligh, and Jianglei Ma Huawei Technologies Canada Inc., Ottawa, Ontario, Canada {hosein.nikopour, zhihang.yi, alireza.bayesteh, kelvin.au, mark.hawryluck, hadi.baligh, jianglei.ma}@huawei.com“SCMA for Downlink Multiple Access of 5G Wireless Networks” Svth: Chu Văn Sinh – K16 44 ... ngh đa truy nh p rat nghiên cứu the giới, công ngh đa truy nh p theo mã thưa SCMA Ðo án tot nghi p Ðại hoc Chương 2: Công ngh đa truy nh p theo mã thưa SCMA CHƯƠNG CÔNG NGH ÐA TRUY NH P THEO MÃ... phương thức mã hóa/giải mã FEC (Forward Error Correction) Từ đau mã hóa Turbo, bit tiep tục đưa đen b mã hóa SCMA Sau mã hóa SCMA, từ mã SCMA đau ánh xạ thông qua b ánh xạ phan tử tài nguyên v... phương pháp đa truy nh p có h thong thông tin di đ ng 21 2.1.2 Ða truy nh p theo mã thưa SCMA 21 2.2 Hoạt đ ng h thong SCMA 22 2.2.1 Mã hóa SCMA 23 2.3.1 Giải mã SCMA