Untitled TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN THỰC TẬP TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU VÀ KHẢO SÁT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU KẾT HỢP MẠNG TRUYỀN THÔNG HỢP TÁC ĐA CHẶNG TRONG MÔI TR[.]
TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THƠNG VẬN TẢI TP HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN THỰC TẬP TỐT NGHIỆP NGHIÊN CỨU VÀ KHẢO SÁT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU KẾT HỢP MẠNG TRUYỀN THÔNG HỢP TÁC ĐA CHẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG VÔ TUYẾN NHẬN THỨC Ngành: TRUYỀN THÔNG VÀ MẠNG MÁY TÍNH Giảng viên hướng dẫn : TS TRẦN THIÊN THANH Sinh viên thực : ĐOÀN KIM THÀNH MSSV: 1651150033 TP Hồ Chí Minh, 2020 Lớp: KM16 TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THƠNG VẬN TẢI TP HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN - HỌ VÀ TÊN SINH VIÊN: ĐOÀN KIM THÀNH NGHIÊN CỨU VÀ KHẢO SÁT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU KẾT HỢP MẠNG TRUYỀN THÔNG HỢP TÁC ĐA CHẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG VÔ TUYẾN NHẬN THỨC CHUYÊN NGÀNH: TRUYỀN THƠNG VÀ MẠNG MÁY TÍNH BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN TS TRẦN THIÊN THANH TP HỒ CHÍ MINH – Năm 2020 NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm… Giảng viên hướng dẫn TS Trần Thiên Thanh NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN Tp Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm… Giảng viên phản biện LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan báo cáo thực tập tốt nghiệp tự thực khả mình, khơng chép nội dung từ nguồn khác hình thức Thơng qua q trình tìm kiếm tài liệu, đọc hiểu nắm bắt nội dung tài liệu kết hợp với kiến thức cá nhân nhận dẫn giáo viên hướng dẫn hình thành nên nội dung báo cáo Do đó, tơi tự chịu hồn tồn trách nhiệm nội dung ghi báo cáo Sinh viên thực Đoàn Kim Thành MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT I DANH MỤC HÌNH ẢNH II LỜI NÓI ĐẦU III CHƯƠNG TỔNG QUAN MẠNG TRUYỀN THÔNG HỢP TÁC 1.1 GIỚI THIỆU 1.2 TRUYỀN THÔNG HỢP TÁC 1.2.1 Khuếch đại chuyển tiếp (AF) 1.2.2 Giải mã chuyển tiếp (DF) 1.3 KẾT LUẬN CHƯƠNG CHƯƠNG GIỚI THIỆU VỀ VÔ TUYẾN NHẬN THỨC VÀ TRUYỀN THÔNG HỢP TÁC TRONG MẠNG VÔ TUYẾN NHẬN THỨC 2.1 GIỚI THIỆU 2.2 VÔ TUYẾN NHẬN THỨC 2.2.1 Khái niệm vô tuyến nhận thức 2.2.2 Chức vô tuyến nhận thức 2.2.3 Mơ hình mạng vơ tuyến nhận thức 11 2.2.3.1 Mơ hình mạng vô tuyến nhận thức dạng (underlay) 11 2.2.3.2 Mơ hình mạng vô tuyến nhận thức dạng chồng chập (overlay) 12 2.2.3.3 Mơ hình mạng vơ tuyến nhận thức dạng đan xen (interweave) 13 2.2.4 Cấu trúc mạng vô tuyến nhận thức 14 2.3 TRUYỀN THÔNG HỢP TÁC ĐA CHẶNG TRONG MÔI TRƯỜNG VÔ TUYẾN NHẬN THỨC 15 2.3.1 Phân tích ưu nhược điểm truyền thông hợp tác 15 2.3.2 Mơ hình kết hợp truyền thơng hợp tác môi trường vô tuyến nhận thức 16 2.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG 16 CHƯƠNG ĐÁNH GIÁ HIỆU NĂNG MÔ HÌNH TRUYỀN THƠNG HỢP TÁC HIỆU QUẢ TRONG MƠI TRƯỜNG VÔ TUYẾN NHẬN THỨC DẠNG NỀN 17 3.1 GIỚI THIỆU 17 3.2 MÔ HÌNH : TRUYỀN THƠNG HỢP TÁC TRONG MƠI TRƯỜNG VƠ TUYẾN DẠNG NỀN 17 3.2.1 Mơ hình hệ thống 17 3.2.2 Phân tích hiệu 20 3.2.2.1 Xác suất nhiễu hệ thống ( PI ) 20 3.2.2.2 Xác suất dừng mạng thứ cấp (OP) 26 3.2.3 Mô đánh giá kết 27 3.3 KẾT LUẬN .30 KẾT LUẬN: 31 TÀI LIỆU THAM KHẢO: 32 PHỤ LỤC 34 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt AF Amplify-and-Forward Khuếch đại chuyển tiếp AWGN Additive white Gaussian noise Nhiễu trắng Gauss cộng tính BER Bit Error Rate Tỉ lệ lỗi bit CDF Cumulative distribution function Hàm phân bố tích lũy CR Cognitive radio Vô tuyến nhận thức CSI Channel State Information Thông tin trạng thái kênh truyền DF Decode-and-Forward Giải mã chuyển tiếp DT Direct Transmission Truyền trực tiếp LOS Line of Sight Đường truyền thẳng M-PSK Multiple Phase Shift Key Điều chế pha đa mức OP Outage Probability Xác suất dừng hệ thống PDF Probability Density Function Hàm mật độ phân bố xác suất PSK Phase Shift Keying Điều chế pha PU Primary User Người dùng sơ cấp QoS Quality of Services Chất lượng dịch vụ SE Spectral Efficiency Hiệu suất phổ tần SER Symbol Error Rate Tỉ lệ lỗi symbol SNR Signal-to-Noise Ratio Tỉ số cơng suất tín hiệu công suất nhiễu SU Secondary User Người dùng thứ cấp i DANH MỤC HÌNH ẢNH hình 1 Mơ hình mạng truyền thơng hợp tác [3] hình Mơ hình khuếch đại chuyển tiếp [4] hình Mơ hình giải mã chuyển tiếp [4] hình “Lỗ” hay hố phổ [5] hình 2 Chu kỳ cảm nhận phổ tần 11 hình Mạng vô tuyến nhận thức dạng [11] 12 hình Mạng vô tuyến nhận thức dạng chồng chập [11] 12 hình Cấu trúc mạng vô tuyến nhận thức [12] 14 hình Mơ hình truyền tải đa chặng dạng thứ cấp[13] 17 hình Xác suất nhiễu PI so với hệ số kênh truyền 28 hình 3 Hệ số back-off ( ) tối đa so với số chặng K 29 ii LỜI NÓI ĐẦU Với phát triển mạnh mẽ dịch vụ truyền thông đa phương tiện nay, truyền thông không dây (wireless communication) phải đối mặt với vấn đề cạn kiệt nghiêm trọng nguồn tài nguyên tần số Tuy nhiên, thông qua dự án đo đạc, nhà nghiên cứu tài liệu [1, 2] rằng, việc thiếu hụt tần số vô tuyến chủ yếu việc sử dụng thiếu hiệu nhà khai thác thiếu tính linh động sách phân bổ số vơ tuyến Cụ thể với sách phân bổ tần số cố định nay, nhà khai thác dịch vụ viễn thông phép sử dụng dải tần cố định cấp phép Và nhà mạng cấp phép không sử dụng dải tần nhà mạng khác khơng phép tận dụng, khai thác Một giải pháp đầy triển vọng để giải vấn đề triển khai hệ thống vô tuyến nhận thức, hệ thống áp dụng sách việc phân bổ tần số để nâng cao hiệu sử dụng phổ tần Cụ thể là, phương thức phân bổ tần số này, cho phép người dùng không sở hữu quyền sử dụng tần số (cognitive user) tận dụng truyền thơng dải tần số nhà mạng cấp quyền (licensed users) theo số phương thức định Để đảm bảo mạng sở hữu quyền tần số (mạng sơ cấp – primary networks) không bị ảnh hưởng việc sử dụng tần số mạng vô tuyến nhận thức (secondary networks) dải tần mình, mạng vô tuyến nhận thức phải thực thi chế kiểm soát nhiễu (interference control), chế giảm nhiễu (interference avoidance) Cơ chế kiểm soát nhiễu cho phép mạng vơ tuyến nhận thức đồng thời truy cập dải tần thời điểm với mạng sở hữu quyền tần số miễn mạng phải thực điều khiển cơng suất phát cách nghiêm ngặt nhằm đảm bảo lượng iii