1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Nghiên cứu hiệu năng mạng vô tuyến nhận thức đường xuống ngẫu nhiên sử dụng kỹ thuật đa truy nhập phi trực giao và chọn lựa người dùng

28 1 0
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Nghiên cứu hiệu năng mạng vô tuyến nhận thức đường xuống ngẫu nhiên sử dụng kỹ thuật đa truy nhập phi trực giao và chọn lựa người dùng
Tác giả Trần Văn Phú
Người hướng dẫn TS. Từ Lâm Thanh
Trường học Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông
Chuyên ngành Kỹ thuật Viễn thông
Thể loại Đề án tốt nghiệp thạc sĩ
Năm xuất bản 2023
Thành phố Thành phố Hồ Chí Minh
Định dạng
Số trang 28
Dung lượng 1,17 MB

Nội dung

Nghiên cứu hiệu năng mạng vô tuyến nhận thức đường xuống ngẫu nhiên sử dụng kỹ thuật đa truy nhập phi trực giao và chọn lựa người dùngNghiên cứu hiệu năng mạng vô tuyến nhận thức đường xuống ngẫu nhiên sử dụng kỹ thuật đa truy nhập phi trực giao và chọn lựa người dùngNghiên cứu hiệu năng mạng vô tuyến nhận thức đường xuống ngẫu nhiên sử dụng kỹ thuật đa truy nhập phi trực giao và chọn lựa người dùngNghiên cứu hiệu năng mạng vô tuyến nhận thức đường xuống ngẫu nhiên sử dụng kỹ thuật đa truy nhập phi trực giao và chọn lựa người dùngNghiên cứu hiệu năng mạng vô tuyến nhận thức đường xuống ngẫu nhiên sử dụng kỹ thuật đa truy nhập phi trực giao và chọn lựa người dùngNghiên cứu hiệu năng mạng vô tuyến nhận thức đường xuống ngẫu nhiên sử dụng kỹ thuật đa truy nhập phi trực giao và chọn lựa người dùngNghiên cứu hiệu năng mạng vô tuyến nhận thức đường xuống ngẫu nhiên sử dụng kỹ thuật đa truy nhập phi trực giao và chọn lựa người dùngNghiên cứu hiệu năng mạng vô tuyến nhận thức đường xuống ngẫu nhiên sử dụng kỹ thuật đa truy nhập phi trực giao và chọn lựa người dùngNghiên cứu hiệu năng mạng vô tuyến nhận thức đường xuống ngẫu nhiên sử dụng kỹ thuật đa truy nhập phi trực giao và chọn lựa người dùngNghiên cứu hiệu năng mạng vô tuyến nhận thức đường xuống ngẫu nhiên sử dụng kỹ thuật đa truy nhập phi trực giao và chọn lựa người dùngNghiên cứu hiệu năng mạng vô tuyến nhận thức đường xuống ngẫu nhiên sử dụng kỹ thuật đa truy nhập phi trực giao và chọn lựa người dùngNghiên cứu hiệu năng mạng vô tuyến nhận thức đường xuống ngẫu nhiên sử dụng kỹ thuật đa truy nhập phi trực giao và chọn lựa người dùngNghiên cứu hiệu năng mạng vô tuyến nhận thức đường xuống ngẫu nhiên sử dụng kỹ thuật đa truy nhập phi trực giao và chọn lựa người dùngNghiên cứu hiệu năng mạng vô tuyến nhận thức đường xuống ngẫu nhiên sử dụng kỹ thuật đa truy nhập phi trực giao và chọn lựa người dùngNghiên cứu hiệu năng mạng vô tuyến nhận thức đường xuống ngẫu nhiên sử dụng kỹ thuật đa truy nhập phi trực giao và chọn lựa người dùngNghiên cứu hiệu năng mạng vô tuyến nhận thức đường xuống ngẫu nhiên sử dụng kỹ thuật đa truy nhập phi trực giao và chọn lựa người dùngNghiên cứu hiệu năng mạng vô tuyến nhận thức đường xuống ngẫu nhiên sử dụng kỹ thuật đa truy nhập phi trực giao và chọn lựa người dùngNghiên cứu hiệu năng mạng vô tuyến nhận thức đường xuống ngẫu nhiên sử dụng kỹ thuật đa truy nhập phi trực giao và chọn lựa người dùngNghiên cứu hiệu năng mạng vô tuyến nhận thức đường xuống ngẫu nhiên sử dụng kỹ thuật đa truy nhập phi trực giao và chọn lựa người dùngNghiên cứu hiệu năng mạng vô tuyến nhận thức đường xuống ngẫu nhiên sử dụng kỹ thuật đa truy nhập phi trực giao và chọn lựa người dùngNghiên cứu hiệu năng mạng vô tuyến nhận thức đường xuống ngẫu nhiên sử dụng kỹ thuật đa truy nhập phi trực giao và chọn lựa người dùngNghiên cứu hiệu năng mạng vô tuyến nhận thức đường xuống ngẫu nhiên sử dụng kỹ thuật đa truy nhập phi trực giao và chọn lựa người dùngNghiên cứu hiệu năng mạng vô tuyến nhận thức đường xuống ngẫu nhiên sử dụng kỹ thuật đa truy nhập phi trực giao và chọn lựa người dùngNghiên cứu hiệu năng mạng vô tuyến nhận thức đường xuống ngẫu nhiên sử dụng kỹ thuật đa truy nhập phi trực giao và chọn lựa người dùngNghiên cứu hiệu năng mạng vô tuyến nhận thức đường xuống ngẫu nhiên sử dụng kỹ thuật đa truy nhập phi trực giao và chọn lựa người dùngNghiên cứu hiệu năng mạng vô tuyến nhận thức đường xuống ngẫu nhiên sử dụng kỹ thuật đa truy nhập phi trực giao và chọn lựa người dùngNghiên cứu hiệu năng mạng vô tuyến nhận thức đường xuống ngẫu nhiên sử dụng kỹ thuật đa truy nhập phi trực giao và chọn lựa người dùng

Trang 1

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

Trang 2

Đề án tốt nghiệp được hoàn thành tại:

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

Người hướng dẫn khoa học: TS Từ Lâm Thanh

Phản biện 1: ………

Phản biện 2: ………

Đề án tốt nghiệp sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm đề án tốt nghiệp thạc sĩ tại Học viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông Vào lúc: ……giờ ……ngày ……tháng ……năm ……

Có thể tìm hiểu đề án tại:

-Thư viện của Học Viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông

Trang 3

MỞ ĐẦU

Trong thông tin vô tuyến (Wireless Communications), không gian

tự do được sử dụng làm môi trường truyền dẫn, và thông tin được truyền đi

từ máy phát đến máy thu bằng sóng điện từ Truyền thông vô tuyến với tính năng linh hoạt và di động, giúp cho các kỹ thuật này nhận được sự quan tâm đặc biệt từ các nhà nghiên cứu Có thể nói các ứng dụng thông tin vô tuyến ngày càng thiết yếu và gần như không thể thiếu trong các hoạt động thường nhật của con người

Do phổ tần vô tuyến là hữu hạn, muốn tăng dung lượng, cần phải nâng cao hiệu quả sử dụng phổ tần số Vì vậy việc nghiên cứu, ứng dụng các công nghệ kỹ thuật tiên tiến là cần thiết Một trong những kỹ thuật có thể giúp

cải thiện, làm hạn chế vấn đề khan hiếm phổ như ngày nay đó là dùng công

nghệ vô tuyến nhận thức Đặc biệt, kỹ thuật vô tuyến nhận thức dạng nền được các nhà nghiên cứu ghi nhận là một kỹ thuật hiệu quả để đảm bảo tính liên tục trong tiến trình truyền dữ liệu ở mạng thứ cấp

Để nâng cao hiệu quả sử dụng phổ tần tất cả các công nghệ truyền thông vô tuyến hiện tại đều sử dụng các kỹ thuật đa truy nhập trực giao Đó

là FDMA, TDMA và CDMA Khi số lượng người dùng/thiết bị tăng lên, công nghệ đa truy nhập phi trực giao NOMA (Non-Orthogonal Multiple Access)

đã được giới thiệu để đảm bảo tốc độ và hiệu quả phổ tần Do đó, Bên cạnh

vô tuyến nhận thức, NOMA là một công cụ quan trọng để nâng cao tốc độ truyền dẫn và thông lượng mạng

Tuy nhiên bởi vì sự giới hạn công suất phát của các thiết bị thứ cấp trong mạng vô tuyến nhận thức, việc áp dụng các kỹ thuật chọn lựa người dùng sẽ nâng cao độ tin cậy của việc truyền dữ liệu dưới sự tác động của fading kênh truyền Cuối cùng, trong các mạng truyền thông vô tuyến thực tế như mạng thông tin di động, mạng mobile adhoc, các mạng cảm biến, v.v

Trang 4

các thiết bị có vị trí xuất hiện không xác định Do đó, việc đánh giá hiệu năng của mạng theo khoảng cách ngẫu nhiên sẽ đạt được những kết quả phù hợp với hiệu năng thực tế của các mô hình này hơn

Đề án này tập trung vào việc đánh giá hiệu năng mạng vô tuyến nhận thức đường xuống ngẫu nhiên sử dụng kỹ thuật đa truy nhập phi trực giao và lựa chọn người dùng Học viên sử dụng mô hình lý thuyết và mô phỏng Matlab để đánh giá hiệu năng của mạng

Đề án gồm 3 chương với nội dung tóm tắt như sau:

CHƯƠNG 1: Giới thiệu tổng quan

Chương này giới thiệu tổng quan về các vấn đề nguyên cứu trong đề

án như: Khái niệm mạng vô tuyến ngẫu nhiên và chọn lựa người dùng, giới thiệu mạng đa truy nhập phi trực giao, giới thiệu mạng vô tuyến nhận thức

CHƯƠNG 2: Mô hình nghiên cứu và hiệu năng xác suất dừng

Chương này trình bày mô hình nguyên cứu, xác suất dừng của mạng

sơ cấp, công suất phát của trạm phát thứ cấp

Đồng thời là tìm hiểu truyền dữ liệu trong mạng thứ cấp bao gồm:

Mô hình kênh truyền và mô hình khoản cách, mô hình truyền sử dụng Noma, các phương pháp chọn lựa người dùng, CDF của các độ lợi kênh và xác suất dừng của mạng thứ cấp

CHƯƠNG 3: Kết quả mô phỏng và phân tích

Sử dụng mô phỏng Monte Carlo và mô phỏng kết quả lý thuyết trên phần mềm Matlab để kiểm chứng tính chính xác của các biểu thức toán học đưa ra

Trang 5

CHƯƠNG 1: LÝ THUYẾT TỔNG QUAN

1.1 Tổng quan về mạng vô tuyến

1.1.1 Lịch sử phát triển

1.1.2 Ưu điểm và nhược điểm

1.2.3 Ứng dụng

1.2 Kênh truyền vô tuyến

1.2.1 Mô hình truyền tín hiệu

Hình 1.7: Sự truyền dữ liệu trên kênh fading Rayleigh

Hình 1.7 miêu tả sự truyền dữ liệu trên kênh fading Rayleigh giữa nguồn

S và đích D Tín hiệu nhận được tại nút đích D là

yP h x n (1.1) Nhiễu AWGNnDđược biểu diễn bằng biến ngẫu nhiên có phân phối

Gauss với giá trị trung bình bằng 0 và phương sai là 2

0

 , với hàm mật độ xác suất (PDF: Probability Density Function) là:

 

2

0 D

2 2

x N n

nhiên và biên độ|hSD|có phân phối Rayleigh với hàm mật độ xác suất là:

Trang 6

Biên độ bình phương củahSD, còn được gọi là độ lợi kênh 2

SD

|h | , sẽ có phân phối mũ và hàm mật độ xác suất của|hSD|2là

 

 

2 SD

2

| |

1exp

1.2.2 Hiệu năng mạng vô tuyến

Trong đề án này, học viên nghiên cứu hiệu năng xác suất dừng, đó là xác suất mà dung lượng kênhCSDnhỏ hơn một ngưỡng cho trước, ký hiệu Cth

Xác suất dừng của đường truyền từ nguồn S sang đích D

th

2 SD

P

F P

Trang 7

Thay hàm phân phối tích lũy của|hSD|2trong công thức (1.5) vào công thức

(1.8), ta có:

 th 2

1.2.3 Mô phỏng Monte Carlo

1.3 Mạng vô tuyến ngẫu nhiên và chọn lựa người dùng

Mô hình mạng ngẫu nhiên được nghiên cứu trong đề án này là mô hình

những người dùng US (User) xuất hiện ngẫu nhiên xung quanh 01 trạm gốc BS

(Base Station) Do đó, khoảng cách giữa các US và BS là một biến ngẫu nhiên

Hơn nữa, trạm BS thường phải phục vụ cùng lúc nhiều người dùng US bởi số

lượng người dùng xuất hiện trong mạng thường lớn Người dùng US có thể yêu

cầu dữ liệu cùng lúc từ trạm gốc, tuy nhiên chỉ một số lượng giới hạn người

dùng có thể được phục vụ tại một thời điểm nhất định Cũng vì vậy, việc chọn

lựa người dùng sẽ nâng cao chất lượng dịch vụ và quản lý tài nguyên hiệu quả

1.4 Đa truy nhập phi trực giao (NOMA)

Đa truy nhập phi trực giao NOMA (Non-Orthogonal Multiple Access) là

kỹ thuật mới cho phép một thiết bị phát gửi dữ liệu đến nhiều thiết bị thu cùng

lúc, trên cùng tần số và cùng mã NOMA được kỳ vọng là kỹ thuật nâng cao

đáng kể tốc độ truyền dữ liệu cho mạng thông tin vô tuyến

1.5 Vô tuyến nhận thức (Cognitive Radio)

Vô tuyến nhận thức là một hệ thống thu/phát được thiết kế để phát hiện

nhạy bén các khoảng phổ trống của phổ vô tuyến và nhảy vào (hoặc thoát ra

nếu cần thiết) các khoảng phổ này, mà không làm ảnh hưởng, gây nhiễu cho

các hệ thống được cấp phép khác

Các mô hình vô tuyến nhận thức được chia thành 03 loại gồm: dạng xen

kẽ (Interweave), dạng chồng lấn (Overlay) và dạng nền (Underlay)

Trang 8

1.6 Kết luận chương 1

1.6.1 Lý do chọn đề án

Thứ nhất, mạng vô tuyến nhận thức giúp giải quyết vấn đề khan hiếm phổ tần, trong đó, Đề án sẽ quan tâm đến hiệu năng của mạng thứ cấp Mạng vô tuyến nhận thức dạng nền sẽ là một giải pháp tiềm năng để triển khai các mô hình mạng có số lượng thiết bị lớn như mạng cảm biến vô tuyến

Thứ hai, các trạm gốc cần sử dụng kỹ thuật NOMA để có thể phục vụ một lượng lớn các người dùng/thiết bị Do đó, bên cạnh việc sử dụng mạng vô tuyến nhận thức thì NOMA cũng sẽ là một công cụ đắc lực để nâng cao tốc độ truyền dẫn cũng như thông lượng mạng

Thứ ba, bởi vì sự giới hạn công suất phát của các thiết bị thứ cấp trong mạng

vô tuyến nhận thức, việc áp dụng các kỹ thuật chọn lựa người dùng sẽ nâng cao

độ tin cậy của việc truyền dữ liệu dưới sự tác động của fading kênh truyền Cuối cùng, trong các mạng truyền thông vô tuyến thực tế như mạng thông tin di động, mạng mobile adhoc, các mạng cảm biến, v.v các thiết bị có vị trí xuất hiện không xác định Do đó, việc đánh giá hiệu năng của mạng theo khoảng cách ngẫu nhiên sẽ đạt được những kết quả phù hợp với hiệu năng thực

tế của các mô hình này hơn

1.6.2 Các nghiên cứu liên quan

Theo sự hiểu biết tốt nhất của Học viên, các nghiên cứu [2], [16] liên quan nhất đến nội dung đề án Các tác giả trong tài liệu tham khảo [16] đã khảo sát mạng ngẫu nhiên trong môi trường vô tuyến nhận thức dạng nền Các tác giả đã đề xuất các phương pháp chọn lựa anten phát hiệu quả nhằm nâng cao độ lợi phân tập (diversity gain) và độ lợi mã hoá (coding gain) cho các phương pháp đề xuất Tương tự như công trình số [16], tác giả của luận văn [2] chỉ nghiên cứu mạng ngẫu nhiên kết hợp với kỹ thuật phân tập chọn lựa anten phát

Trang 9

Khác với các công trình trên, đề án nghiên cứu mạng vô tuyến nhận thức ngẫu nhiên sử dụng kỹ thuật NOMA Hơn thế nữa, đề án còn đề xuất các kỹ thuật chọn lựa người dùng để nâng cao hiệu năng cho mạng

Trang 10

CHƯƠNG 2: MÔ HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ HIỆU NĂNG

XÁC SUẤT DỪNG 2.1 Mô hình nghiên cứu

R

1SUSS

m

d

Hình 2.1: Mô hình nghiên cứu

Hình 2.1 mô tả mô hình nghiên cứu, trong đó có 02 mạng là mạng sơ cấp

và mạng thứ cấp Mạng sơ cấp gồm 01 thiết bị phát sơ cấp (PT: Primary Transmitter) và 01 thiết bị thu sơ cấp (PR: Primary Receiver), và mạng sơ cấp được phép sử dụng băng tần bất cứ lúc nào Mạng thứ cấp bao gồm một trạm thứ cấp (SS: Secondary Station) đang phục vụ K người dùng thứ cấp (SU: Secondary User), trên cùng băng tần với mạng sơ cấp Ta đặt tên K người dùng này là SU1,SU2,…,SUK Nguồn thứ cấp SS đang sử dụng 01 anten phát để phục vụ các người dùng, và những người dùng SU cũng chỉ được trang bị với

01 anten đơn Các người dùng thứ cấp xuất hiện ngẫu nhiên trong 01 đường tròn bán kính R, với tâm là nguồn thứ cấp SS Để có thể truy nhập băng tần cùng với mạng sơ cấp, nguồn thứ cấp SS phải hiệu chỉnh công suất phát của mình để chất lượng dịch vụ tại thiết bị thu sơ cấp PR không bị ảnh hưởng Hơn nữa, nguồn thứ cấp SS sử dụng NOMA để phục vụ cùng lúc hai người dùng được chọn trên cùng băng tần và cùng mã

Trang 11

2.2 Xác suất dừng của mạng sơ cấp

Xét xác suất dừng (Outage Probability: OP) của mạng sơ cấp: xác suất dừng

được định nghĩa là xác suất mà tỷ số SINR tức thời nhận được tại PR nhỏ hơn

một ngưỡng biết trước (ký hiệu P,th).Sử dụng công thức (2.2), ta viết biểu

thức tính OP của mạng sơ cấp như sau:

dừng của mạng sơ cấp như sau:

PTPR

P P P

Trang 12

2.3 Tìm công suất phát của SS

Chất lượng dịch vụ của mạng sơ cấp được viết như sau: OPP OP, vớiOP

là một giá trị ngưỡng được yêu cầu bởi mạng sơ cấp Bởi vì, xác suất dừng của

mạng sơ cấp không được vượt quá giá trị này.Vì vậy, nguồn thứ cấp SS phải

hiệu chỉnh công suất phát để ít nhất phải thỏa mãn: OPPOP Sử dụng công

thức (2.7) để giải phương trình OPPOP, ta có nghiệm sau:

2 P,th 0 SSPR PT

   Do đó, công suất phát của SS sẽ được

viết lại bằng công thức sau:

SS

2 PTPR 0 P,th

Trang 13

2.4 Truyền dữ liệu trong mạng thứ cấp

2.4.1 Mô hình kênh truyền và mô hình khoảng cách

Bởi vì các người dùng thứ cấp SUk có vị trí ngẫu nhiên nên khoảng cách

k

d giữa SS và SUk cũng là một biến ngẫu nhiên Hơn nữa, các hàm CDF và

PDF của khoảng cách d k lần lượt là:

2.4.2 Mô hình truyền sử dụng NOMA

Sau khi thiết lập xong công suất phát như trong công thức (2.9), nguồn SS

có thể bắt đầu truyền dữ liệu Trong Đề án này, nguồn SS sẽ chọn 02 người

dùng để phục vụ cùng lúc Giả sử hai người dùng này là SUmvà SUn,

m nK. Không mất tính tổng quát, giả sử rằng kênh truyền giữa SS

và SUm tốt hơn kênh truyền giữa SS và SUn Theo nguyên lý hoạt động của

NOMA, SS sẽ kết hợp tín hiệu cần gửi đến hai người dùng này như sau:

xa P xa P x (2.20) với x mlà tín hiệu mà SS gửi đến người dùngSUmx n là tín hiệu mà SS

gửi đến người dùng SUn, a ma n là các hệ số phân bổ công suất,

0a ma n1 vì kênh truyền giữa SS và SUmtốt hơn kênh truyền giữa SS và

SUn, và a ma n1

Trang 14

Do 0a ma n, người dùng SUn sẽ giải mã trực tiếp tín hiệu mong muốn

Đối với người dùng SUm, bởi vì 0a ma n nên SUm phải giải mã tín

hiệu x n của người dùng SUn trước Tỷ số SINR tức thời đối với tín hiệu x n

được tính như sau:

2.4.3 Các phương pháp chọn lựa người dùng

Phương pháp 1: Chọn lựa người dùng theo thông tin kênh truyền (CSI:

Channel State Information) giữa SS và các người dùng SU

Phương pháp 2: Chọn lựa người dùng theo khoảng cách giữa SS và các

người dùng SU (DIStance)

Trong phương pháp 1 (ký hiệu CSI), hai người dùng được chọn là:

Trang 15

 

 1,2, , 1,2, ,

v v

2 SS 2

q q

2.4.4 CDF của các độ lợi kênh

Trong mục này, Học viên sẽ tìm phân phối của các độ lợi kênh u và v

trong mô hình CSI, và p vàq trong mô hình DIS

Trước tiên, ta nghiên cứu bài toán thống kê được như sau:

Bài toán thống kê: Cho một tập có K biến ngẫu nhiên Z1, Z2, …,Z K

cùng hàm CDF và PDF, lần lượt là: F Z xf Z x Gọi Y là biến ngẫu

Trang 16

nhiên nhận giá trị lớn thứ N trong tập này:  

1,2, ,max k

 Theo các tài liệu [21]-[23], hàm CDF của Y được xác định như sau:

  1    1    1 1

Hàm CDF của u v trong mô hình CSI:

Ta sẽ áp dụng bài toán thống kê ở trên với tập K biến ngẫu nhiên1,2,

…,K, và K biến ngẫu nhiên này có cùng hàm CDF là Fk x trong công thức

(2.19) Bởi vìuvà vnhận giá trị lớn thứ U và V trong tập này, nên kết hợp

các kết quả trong công thức (2.19) và (2.33), ta có hàm CDF của uvà v như

Trang 17

Hàm CDF của p q trong mô hình DIS:

Áp dụng kết quả tính tích phân trong công thức (2.18) vào công thức (2.46),

Xác suất dừng (OP) tại người dùng thứ cấp SUuvà SUvtrong mô hình

CSI và tại các người dùng thứ cấp SUpvà SUq trong mô hình DIS được định

nghĩa là xác suất mà tỷ số SINR (hoặc SNR) nhận được tại các người dùng

này nhỏ hơn ngưỡng S,th biết trước

Trang 18

Xác suất dừng tại người dùng SUutrong mô hình được đưa ra bằng công

thức sau:

 

 

1 1

max 2/

2

1 max 2/

2 max

K t U

Tương tự, sử dụng các kết quả trong các công thức (2.31) và (2.48), ta

tính chính xác xác suất dừng tại người dùng thứ cấp SUq trong mô hình DIS

Trang 19

Đối với SUp trong mô hình DIS, áp dụng các công thức (2.32) và (2.47),

ta có xác suất dừng tại SUp như sau:

Trang 20

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ PHÂN TÍCH

Trong Chương 3, Học viên thực hiện mô phỏng Monte-Carlo để kiểm chứng các công thức OP, cụ thể là công thức (2.7) đánh giá OP của mạng sơ cấp, và các công thức (2.51), (2.55), (2.56) và (2.57) đánh giá OP tại các người dùng thứ cấp SUu, SUvtrong mô hình CSI, và SUp, SUqtrong mô hình DIS Để các kết quả mô phỏng hội tụ về các kết quả lý thuyết, Học viên thực hiện 10^5 đến 5*10^6 phép thử cho mỗi mô phỏng Trong các hình vẽ của Chương 3, kết quả mô phỏng và lý thuyết được ký hiệu bằng Sim (Simulation) và Ana (Analysis)

Hình 3.1: Môi trường mô phỏng

Môi trường mô phỏng được mô tả trong Hình 3.1, trong đó nút phát sơ cấp PT cố định ở vị trí (-2,0), nút thu sơ cấp PR cố định ở vị trí (-1,0) và nguồn phát thứ cấp SS được đặt ở gốc tọa độ (0,0) Do đó, khoảng cách giữa

SS và PR bằng 1 Giả sử rằng PR nằm trên đường tròn tâm SS, bán kính R,

do đó bán kính vùng phủ của SS là R=1 Những người dùng thứ cấp SU sẽ

có vị trí ngẫu nhiên trong vùng phủ của SS, với các khoảng cách đến SS là các biến ngẫu nhiên

Trang 21

Trong tất cả các mô phỏng, hệ số suy hao đường truyền   được cố định bằng 3, phương sai của AWGN 2

Trang 22

Hình 3.3: Công suất phát của SS vẽ theoPPT(dB)

Hình 3.2 và 3.3 vẽ OP của mạng sơ cấp (OPP) và công suất phát của nút nguồn thứ cấp (PSS(dB)) theo công suất phát của PT (PPT(dB)) với các giá trị ngưỡng dừng khác nhau của mạng sơ cấp OP Lưu ý rằng OPđại diện cho chất lượng dịch vụ của mạng sơ cấp:OPcàng thấp thì chất lượng dịch vụ yêu cầu của mạng sơ cấp càng cao và ngược lại Hình 3.2 cho thấy rằng OP của mạng sơ cấp giảm khiPPTtăng từ 0dB, và sẽ tiến về giá trịOPkhi PPT

vượt qua một ngưỡng giá trị nào đó Nguyên nhân là vì vớiPPTthấp thì mạng

sơ cấp chưa đảm bảo được chất lượng dịch vụ nên mạng sơ cấp không chia

sẻ băng tần với mạng thứ cấp Đây là lý do tại sao công suất phát của SS bằng

Ngày đăng: 01/07/2024, 09:53

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w