Nghiên cứu vấn đề tối ưu hóa công suất phát cho hệ thống truyền thông mimo hợp tác

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN -o0o - NGUYỄN TIẾN TÙNG NGHIÊN CỨU VẤN ĐỀ TỐI ƯU HĨA CƠNG SUẤT PHÁT CHO HỆ THỐNG TRUYỀN THÔNG MIMO HỢP TÁC Chuyên ngành: Vật lý Vô tuyến điện tử (hướng kỹ thuật) Mã số: 60 44 03 LUẬN VĂN THẠC SĨ: VẬT LÝ VÔ TUYẾN VÀ ĐIỆN TỬ (HƯỚNG KỸ THUẬT) NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS BÙI HỮU PHÚ Thành phố Hồ Chí Minh, năm 2010 i LỜI CẢM ƠN Đầu tiên chân thành cảm ơn TS Bùi Hữu Phú người trực tiếp hướng dẫn tận tình hỗ trợ tơi suốt thời gian thực đề tài Thầy không giảng dạy cho nhiều kiến thức lĩnh vực truyền thông vô tuyến mà định hướng bước nghiên cứu lĩnh vực Bản luận văn khơng hồn thành khơng có hỗ trợ, động viên khích lệ thầy Tôi cảm ơn sâu sắc tới đồng nghiệp phòng Kỹ thuật Ban Giám Đốc Đài PT-TH Đồng Nai tạo điều kiện cho tơi hồn thành khóa học Bên cạnh đó, gia đình nguồn động lực lớn giúp vượt qua trở ngại trình học tập, người vợ yêu dấu sát cánh bên tôi, tạo điều kiện thuận lợi vật chất lẫn tinh thần để tơi hồn thành luận văn thạc sỹ Tôi cảm ơn Chung, Lộc,Vinh, người bạn chia sẻ, trao đổi kiến thức, kinh nghiệm sử dụng ngôn ngữ Matlab vấn đề liên quan tới luận văn Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn đến Quý thầy cô Khoa Điện tử -Viễn Thông trường Đại học Khoa học tự nhiên TP.HCM hỗ trợ thực đề tài Tôi xin chân thành cảm ơn! TP.HCM, tháng 04 năm 2010 Nguyễn Tiến Tùng TÓM TẮT LUẬN VĂN Khái niệm hợp tác truyền thông thu hút nhiều nghiên cứu năm gần có khả tăng cường hiệu mạng vơ tuyến Đây hình thức truyền thơng cho phép người dùng (thiết bị đầu cuối) hoạt động trạm chuyển tiếp hỗ trợ truyền thông tới người khác (thiết bị đầu cuối khác) Mục tiêu đề tài thiết kế nghiên cứu việc tối ưu cơng suất cho mơ hình mạng khơng dây có nút chuyển tiếp thực hợp tác truyền thông Đề tài khảo sát hoạt động hệ hợp tác có nút chuyển tiếp nút đích có nhiều anten thu, khảo sát hệ hợp tác nhiều nút hợp tác, nút đích có anten thu Hệ hợp tác hoạt động phụ thuộc vào thay đổi khoảng cách nút chuyển tiếp nút nguồn nút chuyển tiếp muốn hỗ trợ tốt cho nút nguồn phải nằm khu vực mà tín hiệu truyền hợp tác từ nút nguồn tới nút chuyển tiếp đủ tin cậy Đề tài giải vấn đề tối ưu công suất cho hệ hợp tác nhằm phân bố công suất hợp lý nút nguồn nút chuyển tiếp vị trí nút chuyển tiếp thay đổi q trình hỗ trợ truyền thơng để vừa hiệu truyền tín hiệu vừa khơng tiêu tốn công suất hệ.Đề tài chứng tỏ hệ hợp tác hoạt động tốt chưa hợp tác, tín hiệu nhận tin cậy hơn, đề xuất vị trí đặt nút chuyển tiếp để hệ hợp tác hoạt động hiệu Hệ hợp tác việc mở rộng khơng gian quảng bá cịn tiết kiệm công suất, đặc biệt trường hợp công suất tối ưu ABSTRACT The concept of cooperation in communications has drawn a lot of reseach attention in recent years due to its potiential to improve the efficiency of wireless networks This new form of communications allows some users (terminals) to act as relays and assist the transmission of other users’ (terminals’) information signals The aim of this thesis is to design and research optimal power allocation multirelay wireless networks model employing cooperative communications The thesis has demonstrated that cooperative communications systems iii MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời cảm ơn Tóm tắt luận văn Mục lục Danh mục hình ảnh luận văn Danh mục bảng luận văn Danh mục từ viết tắt CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU 1.1 Dẫn nhập đặt vấn đề luận văn 1.2 Sơ lược tình hình nghiên cứu hệ hợp tác truyền thông 1.3 Giải pháp đề nghị đề tài 1.4 Cách trình bày luận văn CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ MẠNG VÔ TUYẾN 2.1 Nhiễu Gauss trắng cộng sinh (AWGN) 2.2 Hiệu ứng truyền phạm vi rộng (large-scale propagation effect) 2.3 Hiệu ứng truyền phạm vi hẹp (Small-scale propagation effects) 2.4 Những mơ hình có mơi trường tán xạ 2.5 Những mô hình hệ số kênh khác 10 CHƯƠNG III: TỔNG QUAN HỢP TÁC TRONG MẠNG VÔ TUYẾN 13 3.1 Phân loại hợp tác truyền thông 13 3.2 Mơ hình hệ thống 14 3.3 Giao thức truyền 17 3.3.1 Khuyếch đại truyền 17 3.3.2 Giải mã truyền (DAF) 20 3.3.3 Những giao thức hợp tác khác 22 CHƯƠNG IV: TỐI ƯU CÔNG SUẤT CHO HỆ HỢP TÁC TRUYỀN THÔNG 28 4.1 Xây dựng lý thuyết tối ưu cơng suất cho hệ thống AAF có nút chuyển tiếp28 iv 4.2 Ví dụ mơ 29 4.3 Giao thức AAF có nhiều nút chuyển tiếp 34 4.3.1 Mơ hình hệ hợp tác có nhiều nút chuyển tiếp 34 4.3.2 Tối ưu công suất cho hệ hợp tác nhiều nút chuyển tiếp 36 CHƯƠNG V: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG 38 5.1 Hệ hợp tác sử dụng nút chuyển tiếp 38 5.1.1 Mơ hình kênh truyền 40 5.1.2 Tối ưu công suất cho hệ thống hợp tác 43 5.2 Chương trình mơ 44 5.2.1 Mô ảnh hưởng tượng fading lên kênh truyền 46 5.2.2 Đánh giá chất lượng hoạt động hệ thống thay đổi vị trí nút chuyển tiếp 47 5.2.3 Đánh giá chất lượng hoạt động hệ thống thay đổi công suất hệ thống 55 5.2.4 Hệ thống hợp tác với nút đích có nhiều anten thu 56 5.2.5 Hệ hợp tác có nhiều nút chuyển tiếp 66 CHƯƠNG VI: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 77 6.1 Kết luận 77 6.2 Hướng phát triển 78 Tài liệu tham khảo v DANH MỤC HÌNH ẢNH TRONG LUẬN VĂN Hình 2.1 Mơi trường tán xạ Hình 2.2 Những hàm mật độ xác suất khác sử dụng mơ hình fading ngẫu nhiên 11 Hình 3.1 Sơ đồ khối hệ thống mạng vô tuyến với bốn thiết bị đầu cuối 14 Hình 3.2 Truyền thông hợp tác với hai nút hợp tác truyền nút nhận 14 Hình 3.3 Những cấu hình chuyển tiếp khác mạng vô tuyến 16 Hình 3.4 Mơ tả hoạt động trạm chuyển tiếp giao thức AAF 17 Hình 3.5 a) Một hình thức hợp tác thực tế; b) Mơ hình AAF có nút chuyển tiếp 18 Hình 3.6 Mơ tả hoạt động trạm chuyển tiếp giao thức DAF 21 Hình 3.7 Ví dụ giao thức CAF 23 Hình 4.1 Hệ thống AAF hoạt động với điều chế BPSK: tối ưu công suất chia công suất cho nút nguồn nút chuyển tiếp (a) δ s2, r = , δ r2, d = , (b) δ s2,r = δ r2, d = 10 31 Hình 4.2 Hệ thống AAF hoạt động với điều chế QPSK: tối ưu công suất chia công suất cho nút nguồn nút chuyển tiếp (a) δ s2, r = , δ r2, d = , (b) δ s2,r = δ r2,d = 10 32 Hình 4.3 Mơ hình hệ thống AAF có nhiều nút chuyển tiếp 34 Hình 5.1 a) Điều chế BPSK; b) Điều chế QPSK 38 Hình 5.2 a) Một số hình thức hợp tác thực tế; b) Mơ hình AAF có nút chuyển tiếp 39 Hình 5.3 Lưu đồ thuật giải tổng quát cho chương trình mơ 43 Hình 5.4 Giao diện chương trình mơ hợp tác truyền thơng 45 Hình 5.5 Giao diện kiểm tra thay đổi công suất, khoảng cách 45 Hình 5.6 So sánh ảnh hưởng tượng fading không fading lên kênh truyền điều chế BPSK 47 vi Hình 5.7 Kết mơ vị trí nút chuyển tiếp thay đổi: 0.25, 0.5, 0.75 với công suất phân bố cho nút nguồn nút chuyển tiếp; a) BPSK; b) QPSK 48 Hình 5.8 Kết mơ vị trí nút chuyển tiếp thay đổi với cơng suất tối ưu cho nút nguồn nút chuyển tiếp: 0.25, 0.5, 0.75; a) BPSK; b) QPSK.50 Hình 5.9 Công suất phát nguồn nút chuyển tiếp thay đổi theo khoảng cách trường hợp tối ưu công suất SNR = 10 dB, P = W, điều chế BPSK 52 Hình 5.10 Sự thay đổi BER SNR = 10dB thay đổi khoảng cách nút chuyển tiếp từ gần nút nguồn (d = 0.25) đến xa nút nguồn (d = 0.75), điều chế QPSK 53 Hình 5.11 Hệ thống hợp tác điều chế QPSK với a) Công suất P = W; b) công suất P = W 55 Hình 5.12 Sự thay đổi SER SNR = 10 dB công suất hệ hợp tác thay đổi từ 1W đến 8W 56 Hình 5.13 Mơ hình hệ hợp tác nút đích có hai anten thu 56 Hình 5.14 Hệ hợp tác điều chế BPSK, nút đích có hai anten thu, nút chuyển tiếp đặt nút nguồn nút đích (d = 0.5); a) Cơng suất phân bố cho nút nguồn nút chuyển tiếp; b) Công suất tối ưu 57 Hình 5.15 Hệ hợp tác điều chế BPSK, nút đích có hai anten, nút chuyển tiếp gần nút nguồn d = 0.25; a) Công suất phân bố cho nút nguồn nút chuyển tiếp; b) Công suất tối ưu 58 Hình 5.16 Hệ hợp tác điều chế BPSK, nút đích có hai anten, nút chuyển tiếp xa nút nguồn d = 0.75; a) Công suất phân bố cho nút nguồn nút chuyển tiếp; b) Công suất tối ưu 59 Hình 5.17 Sự ảnh hưởng khoảng cách lên hệ hợp tác có hai anten SNR = 10dB, công suất phát phân bố cho nút nguồn nút chuyển tiếp 60 Hình 5.18 Sự ảnh hưởng khoảng cách lên hệ hợp tác có hai anten SNR = 10 dB, công suất phát tối ưu 61 Hình 5.19 Hệ hợp tác điều chế BPSK, nút đích có bốn anten, nút chuyển tiếp gần nút nguồn d = 0.25 a) Công suất phân bố cho nút nguồn nút chuyển tiếp; b) Công suất tối ưu 62 vii Hình 5.20 Hệ hợp tác điều chế BPSK, nút đích có bốn anten,nút chuyển tiếp nút nguồn nút đích d = 0.5; a) Công suất phân bố cho nút nguồn nút chuyển tiếp; b) Công suất tối ưu 63 Hình 5.21 Hệ hợp tác điều chế BPSK, nút đích có bốn anten, nút chuyển tiếp xa nút nguồn d = 0.75; a) Công suất phân bố cho nút nguồn nút chuyển tiếp; b) Công suất tối ưu 64 Hình 5.22 Sự ảnh hưởng khoảng cách lên hệ hợp tác có bốn anten SNR = 10 dB; a) Công suất phát phân bố cho nút nguồn nút chuyển tiếp; b) Công suất phát tối ưu 65 Hình 5.23 Mơ hình hệ hợp tác có nhiều nút chuyển tiếp 66 Hình 5.24 Hoạt động hệ hợp tác có hai nút chuyển tiếp gần nút nguồn d = 0.25; a) Công suất phân bố cho nút nguồn hai nút chuyển tiếp; b) Công suất tối ưu 67 Hình 5.25 Hoạt động hệ hợp tác có hai nút chuyển tiếp nút nguồn nút đích d = 0.5; a) Cơng suất phân bố cho nút nguồn hai nút chuyển tiếp; b) Công suất tối ưu 68 Hình 5.26 Hoạt động hệ hợp tác có hai nút chuyển tiếp xa nút nguồn nút đích d = 0.75; a) Cơng suất phân bố cho nút nguồn hai nút chuyển tiếp; b) Công suất tối ưu 69 Hình 5.27 So sánh BER hệ hợp tác có hai nút chuyển tiếp thay đổi vị trí hai nút chuyển tiếp từ d = 0.25, d = 0.5 đến d = 0.75; a) Công suất phân bố cho nút nguồn nút chuyển tiếp; b) Công suất tối ưu 70 Hình 5.28 Hoạt động hệ hợp tác có ba nút chuyển tiếp gần nút nguồn d = 0.25; a) Công suất phân bố cho nút nguồn hai nút chuyển tiếp; b) Công suất tối ưu 73 Hình 5.29 Hoạt động hệ hợp tác có ba nút chuyển tiếp cách nút nguồn d = 0.5; a) Công suất phân bố cho nút nguồn hai nút chuyển tiếp; b) Công suất tối ưu 74 66 Kết luận: Khi nút đích có anten, hệ hợp tác hoạt động hiệu nút chuyển tiếp nằm nút nguồn nút đích, gần nút nguồn Khi nút đích có nhiều anten, hệ hợp tác hoạt động tốt nút chuyển tiếp gần nút nguồn Điều nghĩa kênh truyền nút nguồn nút chuyển tiếp quan trọng, tín hiệu truyền tới nút chuyển tiếp mà tốt hệ hợp tác hoạt động tốt Chúng ta để ý cách thức hoạt động AAF, nút chuyển tiếp nhận tín hiệu từ nút nguồn, tín hiệu khơng tốt nút chuyển tiếp khuyếch đại tín hiệu truyền tiếp, q trình truyền tín hiệu cịn chịu ảnh hưởng tượng fading nhiễu nên tới nút đích khơng cịn tốt Do đó, nút chuyển tiếp gần nguồn nhận tín hiệu từ nguồn tốt nguồn khơng phải tốn nhiều cơng suất để truyền tín hiệu Trong trường hợp nút đích có nhiều anten, nút chuyển tiếp phải gần nút nguồn tạo thành hệ MIMO 2xN, với N số anten nút đích 5.2.5 Hệ hợp tác có nhiều nút chuyển tiếp Hình 5.23: Mơ hình hệ hợp tác có nhiều nút chuyển tiếp Dựa vào phần lý thuyết 4.5, thực mơ hệ hợp tác có nhiều nút chuyển tiếp Công suất hệ hợp tác phân bố cho nút nguồn nút chuyển tiếp hai trường hợp : - Trường hợp công suất phân bố cho nút nguồn nút chuyển tiếp - Trường hợp công suất phân bố tối ưu dựa vào hệ số kênh truyền nút nguồn, nút chuyển tiếp nút đích HVTH: Nguyễn Tiến Tùng 67 Trong phần này, tìm hiểu hệ hợp tác hoạt động tăng số nút chuyển tiếp lên Đề tài mô hệ hợp tác hệ có thêm hai ba nút chuyển tiếp, nút chuyển tiếp xem đặt gần a) Công suất phân bố cho nút nguồn hai nút chuyển tiếp b) Công suất tối ưu Hình 5.24: Hoạt động hệ hợp tác có hai nút chuyển tiếp gần nút nguồn d = 0.25 HVTH: Nguyễn Tiến Tùng 68 a) Công suất phân bố cho nút nguồn hai nút chuyển tiếp b) Cơng suất tối ưu Hình 5.25: Hoạt động hệ hợp tác có hai nút chuyển tiếp nút nguồn nút đích d = 0.5 HVTH: Nguyễn Tiến Tùng 69 a) Công suất phân bố cho nút nguồn hai nút chuyển tiếp b) Cơng suất tối ưu Hình 5.26: Hoạt động hệ hợp tác có hai nút chuyển tiếp xa nút nguồn nút đích d = 0.75 HVTH: Nguyễn Tiến Tùng 70 a) Công suất phân bố cho nút nguồn nút chuyển tiếp b) Cơng suất tối ưu Hình 5.27: So sánh BER hệ hợp tác có hai nút chuyển tiếp thay đổi vị trí hai nút chuyển tiếp từ d = 0.25, d = 0.5 đến d = 0.75 Từ hình 5.24 đến hình 5.27, nhận thấy tăng số nút chuyển tiếp lên hai hệ hợp tác hoạt động hiệu hẳn, đường BER dốc Từ hình 5.23 đến hình 5.27, so sánh BER hệ chưa hợp tác tức truyền trực tiếp, hệ hợp tác có nút chuyển tiếp hệ hợp tác có hai nút chuyển tiếp HVTH: Nguyễn Tiến Tùng 71 BER =10-3 d = 0.5 d = 0.75 Ps 0.5 W 0.5 W 0.5 W Pr 0.5 W 0.5 W 0.5 W SNR relay d = 0.25 15 dB 10 dB 18 dB Bảng 5.8: Các thông số SNR công suất hệ hợp tác trường hợp công suất chia cho nút nguồn nút chuyển tiếp đạt BER = 10-3 BER = 10-3 d = 0.5 d = 0.75 Ps 0.3333 W 0.3333 W 0.3333 W Pr 0.3333 W 0.3333 W 0.3333 W SNR relay d = 0.25 12 dB dB 11.5 dB Bảng 5.9: Các thông số SNR công suất hệ hợp tác trường hợp công suất chia cho nút nguồn nút chuyển tiếp đạt BER = 10-3 Từ hai bảng 5.8 5.9 thấy BER = 10-3 hệ có hai nút chuyển tiếp lợi dB so với hệ có nút chuyển tiếp, hai nút chuyển tiếp xa nguồn hệ hai nút chuyển tiếp dB, điều dễ hiểu hệ có thêm nút hỗ trợ truyền tín hiệu tốt nên BER giảm nhanh theo SNR BER = 10-3 d = 0.5 d = 0.75 Ps 0.26577 W 0.56664 W 0.89156 W Pr 0.73423 W 0.43336 W 0.10844 W SNR relay d = 0.25 14 dB 10 dB 15 dB Bảng 5.10: Các thông số SNR công suất hệ hợp tác có nút chuyển tiếp tối ưu đạt BER = 10-3 HVTH: Nguyễn Tiến Tùng 72 BER = 10-3 d = 0.5 d = 0.75 Ps 0.17348 W 0.332 W 0.46857 W Pr 0.41326 W 0.334 W 0.26571 W SNR relay d = 0.25 11 dB 6.5 dB 10 dB Bảng 5.11: Các thông số SNR cơng suất hệ hợp tác có hai nút chuyển tiếp tối ưu đạt BER = 10-3 Từ bảng 5.8 bảng 5.9, bảng 5.10, bảng 5.11, thấy hệ hợp tác có hai nút chuyển tiếp hoạt động tốt hẳn so với hệ hợp tác có nút chuyển tiếp cơng suất lẫn chất lượng tín hiệu Khi nút chuyển tiếp đặt nút nguồn nút đích hệ hợp tác hoạt động tốt nhất, cơng suất nút nguồn phần ba cơng suất hệ không hợp tác Hệ hợp tác chia công suất cho nút nguồn nút chuyển tiếp tối ưu nút chuyển tiếp nút nguồn nút chuyển tiếp HVTH: Nguyễn Tiến Tùng 73 Hệ hợp tác có nút chuyển tiếp a) Công suất phân bố cho nút nguồn hai nút chuyển tiếp b) Công suất tối ưu Hình 5.28: Hoạt động hệ hợp tác có ba nút chuyển tiếp gần nút nguồn d = 0.25 HVTH: Nguyễn Tiến Tùng 74 a) Công suất phân bố cho nút nguồn hai nút chuyển tiếp b) Công suất tối ưu Hình 5.29: Hoạt động hệ hợp tác có ba nút chuyển tiếp cách nút nguồn d = 0.5 HVTH: Nguyễn Tiến Tùng 75 a) Công suất phân bố cho nút nguồn hai nút chuyển tiếp b) Cơng suất tối ưu Hình 5.30: Hoạt động hệ hợp tác có ba nút chuyển tiếp cách nút nguồn d = 0.75 HVTH: Nguyễn Tiến Tùng 76 Từ hình 5.28 đến hình 5.30, nhận thấy BER hệ hợp tác có ba nút chuyển tiếp dốc hẳn, tức hệ hoạt động tốt Khi nút đích nằm nút nguồn nút đích d = 0.5, BER dốc nhất, tức hệ hợp tác hiệu BER =10-3 d = 0.5 d = 0.75 Ps 0.25 W 0.25 W 0.25 W Pr 0.25 W 0.25 W 0.25 W SNR relay d = 0.25 11 dB 5.5 dB 8.5 dB a) Công suất chia cho nguồn nút chuyển tiếp BER = 10-3 relay D = 0.25 d = 0.5 d = 0.75 Ps 0.13189 W 0.23055 W 0.31822 W Pr 0.28937 W 0.25348 W 0.22726 W dB 7.5 dB SNR 10 dB b) Công suất tối ưu Bảng 5.12: Thông số SNR cơng suất hệ hợp tác có ba nút chuyển tiếp đạt BER = 10-3 HVTH: Nguyễn Tiến Tùng 77 CHƯƠNG VI: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 6.1 Kết luận Luận văn lợi ích sử dụng hệ hợp tác truyền thông không dây Qua kết mô rút số kết luận sau: Hệ hợp tác AAF hoạt động tốt so với hệ khơng hợp tác chất lượng truyền tín hiệu hiệu sử dụng công suất Công suất phát chia cho nút nguồn nút chuyển tiếp tốt chưa tối ưu, tồn trình truyền nút nguồn phát với công suất cố định, tối ưu công suất dựa vào hệ số kênh đường truyền từ nút nguồn tới nút đích, từ nút nguồn tới nút chuyển tiếp, từ nút chuyển tiếp tới nút đích để thay đổi công suất phát cho phù hợp Khi nút chuyển tiếp gần nút nguồn, nút nguồn cần phát công suất nhỏ so với nút chuyển tiếp xa nguồn mà chất lượng kênh truyền tốt Nút đích nhận tín hiệu tốt nút chuyển tiếp SNR lớn gần nút nguồn tốt xa nút nguồn Theo kết mô bảng 5.5 5.6 nút chuyển tiếp nút nguồn nút đích hệ hợp tác có nút chuyển tiếp hoạt động tốt hệ không hợp tác khoảng dB để đạt BER=10-3 Nếu nút đích có nhiều anten thu, nút chuyển tiếp gần nút nguồn tăng hiệu truyền tín hiệu hệ trở thành hệ MIMO 2xN tức hai anten phát nút nguồn nút chuyển tiếp với N số anten thu nút đích Nút chuyển tiếp xa nguồn dù nút đích có tăng số anten thu lên không tăng chất lượng nhận tín hiệu nút đích so với trường hợp có anten thu Chúng ta ý cách thức hoạt động AAF, nút chuyển tiếp nhận tín hiệu từ nút nguồn sau khuyếch đại tín hiệu nhận bao gồm nhiễu truyền tiếp tới nút đích, gần nguồn nên chất lượng tín hiệu truyền từ nút nguồn tới nút chuyển tiếp HVTH: Nguyễn Tiến Tùng 78 tốt xa nên tăng số anten thu nút đích lên tăng hiệu thu tín hiệu tốt Khi hệ tăng số nút chuyển tiếp lên hệ hợp tác hoạt động tốt nhiều Theo kết mơ phỏng, hệ hợp tác có hai nút chuyển tiếp lợi dB để đạt BER = 10-3 so với hệ có nút chuyển tiếp nút chuyển tiếp nằm nút nguồn nút đích 6.2 Hướng phát triển Trong truyền thơng hợp tác có nhiều phương thức hợp tác giới thiệu chương III, đề tài nghiên cứu mô phương thức hợp tác AAF Chúng ta thực nghiên cứu, mô thêm phương thức hợp tác khác DAF, CAF so sánh với AAF để tìm phương thức hợp tác hiệu Trong phương thức hợp tác thực nhiều phương pháp kết hợp tín hiệu nút đích ngồi phương pháp MRC, sử dụng phương pháp khác STBC, MMSE, ML, EGC để so sánh Đề tài thực giao thức AAF với điều kiện nút chuyển tiếp truyền tín hiệu mà nhận được, tiếp tục nghiên cứu thêm trường hợp sau: nút chuyển tiếp sử dụng quy tắc để tự động thực việc có truyền tín hiệu hay khơng để đảm bảo tín hiệu truyền tới nút đích ln tốt, nút chuyển tiếp hỗ trợ truyền tín hiệu có u cầu từ nút đích Với AAF có nhiều nút chuyển tiếp đẩy mạnh nghiên cứu tìm nút chuyển tiếp có mức độ truyền tín hiệu đáng tin cậy chọn làm nút hỗ trợ hệ hợp tác HVTH: Nguyễn Tiến Tùng TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Deqiang Chen, Noncoherent communication theory for cooperative Deversity in wireless network, Master of Science in Electrical Engineering, University of Notre Dame, Indian, 2004 [2].K J Ray Liu, Ahmed K Sadek, Weifeng Su and Andres Kwasinski, “Cooperative Communications and Networking”.Cambridge University Press, 2009 [3] YaoWin Hong,Wan Jen Huang,Fu Hsuan Chiu and C.C.Jay Kuo, ”Cooperative Comunications in Resource-Contrained Woreles Networks”, January 25,2007 [4] Marc Barcelo Llado, Cooperative strategies for imperfect sci scenarios based on distributed Alamouti,Autonoma University,Italy, 2008 [5] Duy H.N.Nguyen, Optimization in multi-relay wireless networks, Master of Sciene in the Department of Electrical and Computer Engineering, University of Sakatchewan, Canada, 2009 [6] Kamal Khatir, Coded cooperative communications , thesis for the Degree of Master of Science in Electrical Engineering Blekinge Institute of Technology Karlskrona, Sweden,2007 [7] http://en.wikipedia.org/wiki/Antenna_diversity [8] Vasilios M Kapinas, Maja Ilic, George K Karagiannidis, and Milica Pejanovic ,”Aspects on Space and Polarization Diversity in Wireless Communication Systems”, www.kathrein- scala.com/tech_bulletins/ /DualPolarized.pdf [9] J.Boutros, E.Viterbo, “Signal Space Diversity: a power and bandwidth efficient diversity technique for the Rayleigh fading channel”, paper Ijcsns.or www.mathematik.uni-bielefeld.de/LAG/man/029.pdf/07_book/200910/20009 1007.pdf [10] Frank H.P.Fitzek and Marcos D.Katz, Cooperative in Wireless NetworksPrinciples and Applications,Springer, 2006 [11] Theodore S.Rappaport, Wireless communications-Principles and Practice,Prentice Hall, 2002 [12] www.dsplog.com [13] A Meier, J Thompson, “Cooperative Diversity in Wireless Networks” Proc 6th International Conference on 3G and Beyond (3G2005), pages 35-39, London, UK, November 2005 [14] Y Jing and B.Hassibi, “Cooperative diversity in wireless relay networks with multiple-antenna nodes” in Proceedings of IEEE Interanational Symposium on Information Theory, pp 815-819, September 2005 [15] G K Karagianidis, T A Tsiftsis, R K Mallik, “Bounds for multihop relayed communications in nakagami-m fading”, IEEE Trans.Commun, vol 54, January 2006 [16] Gerhard Kramer, Michael Gastpar, and Piyush Gupta, “Cooperative Strategies and Capacity Theorems for Relay Networks”, IEEE Trans Inform Theory, February 2004 [17] Lian Zhao, Zaiyi Liao, “Power Allocation for Amplify-and-Forward Cooperative Transmission Over Rayleigh-Fading”, Journal of communications, vol 3, No 3, July 2008 [18] J N Laneman, G W Wornell, and D N C Tse, “An efficient protocol for realizing cooperative diversity in wireless networks,” Proc IEEE ISIT, Washington, DC, June 2001 [19] A.Goldsmith, Wireless Communications,Cambridge University Press, 2005 [20] B Holter and G E Oien, “On the amount of fading in MIMO diversity system,” IEEE Trans Wireless Commun., vol.4, Sep 2005 ... giao thức truyền số hệ hợp tác CHƯƠNG IV: TỐI ƯU CÔNG SUẤT CHO HỆ HỢP TÁC TRUYỀN THƠNG Trình bày phương pháp tối ưu cơng suất cho hệ hợp tác truyền thông, giải vấn đề phân bố công suất cho nút... Giải mã truyền (DAF) 20 3.3.3 Những giao thức hợp tác khác 22 CHƯƠNG IV: TỐI ƯU CÔNG SUẤT CHO HỆ HỢP TÁC TRUYỀN THÔNG 28 4.1 Xây dựng lý thuyết tối ưu cơng suất cho hệ thống. .. nên nghiên cứu thêm [2, từ trang 122 đến trang 135] HVTH: Nguyễn Tiến Tùng 28 CHƯƠNG IV: TỐI ƯU CÔNG SUẤT CHO HỆ HỢP TÁC TRUYỀN THÔNG Trong hệ thống hợp tác, yếu tố quan trọng kể đến công suất truyền