Kỹ thuật ấn định kênh động DCA

nghiên cứu kỹ thuật ấn định kênh cố định trong hệ thống thống tin di động tế bào.Mô hình mạng di động tế bào. thuật toán cấp phát kênh trong mạng tế bào. tổng quan mạng di động tế bào thế hệ 1g đến 4g, mô phỏng đánh giá hiệu năng của việc sử dụng ấn định kênh động DCA

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT ẤN ĐỊNH KÊNH ĐỘNG TRONG HỆ THỐNG THÔNG TINN DI ĐỘNG TẾ BÀO Mã số đề tài: 240 Thuộc nhóm ngành khoa học: Điện - Điện tử Hà Nội, 03/2016 TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN NGHIÊN CỨU KỸ THUẬT ẤN ĐỊNH KÊNH ĐỘNG TRONG HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG TẾ BÀO Mã số đề tài: 240 Thuộc nhóm ngành khoa học: Điện – Điện Tử Sinh viên thực hiện: Trần Hữu Hoài Anh Nam, Nữ: Nam Dân tộc: Kinh Lớp, khoa: Kỹ Thuật Viễn Thông A Khoa Điện – Điện Tử Năm thứ: Số năm đào tạo: Ngành học: Kỹ Thuật Viễn Thông Người hướng dẫn: TS Trịnh Quang Khải Hà Nội, 03/2016 MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU DANH MỤC NHỮNG TỪ VIẾT TẮT AMPS BS CDMA CIR CNIR DCA FCA FDMA GSM SMS TDMA OFDMA Advanced Mobile Phone System Hệ thống điện tử viễn thông Base Station Trạm sở Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã Channel impulse response Đáp ứng xung kênh Carrier to interference plus noise ratio Tỷ số sóng mang nhiễu giao thoa Dynamic Chanel Allocation Kỹ thuật ấn định kênh động Fixed Channel Assignment Kỹ thuật ấn định kênh cố định Frequency Division Multiple Access Công nghệ đa truy nhập phân chia theo tần số Global System for Mobile Hệ thống thông Communications tin di động toàn cầu Short Message Services Dịch vụ tin nhắn ngắn Time Division Multiple Access Công nghệ đa truy nhập phân chia theo thời gian Orthogonal Frequency Division Multiple Đa truy nhập phân Access chia theo tần số trực giao TRƯỜNG ĐẠI HỌC GTVT THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI Thông tin chung: - Tên đề tài: “Nghiên Cứu Kỹ Thuật Ấn Định Kênh Động Trong Hệ Thống Thông Tin Di Động Tế Bào” - Sinh viên thực hiện: Trần Hữu Hoài Anh Cao Văn Quý Phạm Văn Đồng Ngô Hùng Sơn Dương Văn Tiến - Lớp: Kỹ Thuật Viễn Thông A k53 Khoa: Điện – Điện Tử - Năm thứ: Số năm đào tạo: - Người hướng dẫn: TS Trịnh Quang Khải Mục tiêu đề tài: - Hệ thống thông tin di động tế bào - Thuật toán ấn định kênh động DCA - Mô hiệu hệ thống ấn định kênh động Tính sáng tạo:  Kỹ thuật ấn định kênh động kỹ thuật quan trọng hệ thống thông tin di động tế bào giúp phân bổ hợp lý tài nguyên tần số mạng Kết nghiên cứu:  Thuật toán ấn định kênh động DCA hệ thống thông tin di động tế bào Đóng góp mặt kinh tế - xã hội, giáo dục đào tạo, an ninh, quốc phòng khả áp dụng đề tài:  Đề tài tập trung nghiên cứu vào công nghệ Công bố khoa học sinh viên từ kết nghiên cứu đề tài (ghi rõ tên tạp chí có) nhận xét, đánh giá sở áp dụng kết nghiên cứu (nếu có): Ngày 25 tháng năm 2016 Sinh viên chịu trách nhiệm thực đề tài TRẦN HỮU HOÀI ANH Nhận xét người hướng dẫn đóng góp khoa học sinh viên thực đề tài : Ngày 25 tháng năm 2016 Xác nhận trường đại học Người hướng dẫn (ký tên đóng dấu) TS TRỊNH QUANG KHẢIđề tài TRƯỜNG ĐẠI HỌC GTVT THÔNG TIN VỀ SINH VIÊN CHỊU TRÁCH NHIỆM CHÍNH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI I SƠ LƯỢC VỀ SINH VIÊN: Ảnh 4x6 Họ tên: Trần Hữu Hoài Anh Sinh ngày: 08 tháng 10 năm 1994 Nơi sinh: Xã Vũ Bản – Huyện Bình Lục – Tỉnh Hà Nam Lớp: Kỹ Thuật Viễn Thông A Khóa: 53 Khoa: Điện – Điện Tử Địa liên hệ: 99 Nguyễn Chí Thanh – Đống Đa – Hà Nội Điện thoại: 01696173262 Email: Hoaianhutc1@gmailcom II QUÁ TRÌNH HỌC TẬP (kê khai thành tích sinh viên từ năm thứ đến năm học): * Năm thứ 1: Ngành học: Kỹ Thuật Viễn Thông Khoa: Điện – Điện Tử Kết xếp loại học tập: Khá * Năm thứ 2: Ngành học: Kỹ Thuật Viễn Thông Khoa: Điện – Điện Tử Kết xếp loại học tập: Khá * Năm thứ 3: Ngành học: Kỹ Thuật Viễn Thông Khoa: Điện – Điện Tử Kết xếp loại học tập: Khá * Năm thứ : (Kỳ 1) Ngành học: Kỹ Thuật Viễn Thông Khoa: Điện – Điện Tử Kết xếp loại học tập: Khá Ngày 25 tháng năm 2016 Xác nhận trường đại học (ký tên đóng dấu) Sinh viên chịu trách nhiệm thực đề tài TRẦN HỮU HOÀI ANH PHẦN MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Hiện giới nước, mạng di động tế bào phát triển mạnh mẽ, mạng di động tế bào hệ 3G 4G Đồng thời nước đầu tư nghiên cứu phát triển mạng di động hệ thứ (5G) Cùng với nhu cầu dịch vụ vô tuyến mạng tế bào tăng với tốc độ cao năm vùng đô thị lớn nhu cầu vượt dung lượng khả dụng Nhiều kỹ thuật khác sử dụng để tăng dung lượng hệ thống Các kỹ thuật sử dụng bao gồm chia nhỏ tế bào, định phổ tần mới, phương pháp đa truy nhập (TDMA, CDMA) gán kênh động Đối với hệ thống tế bào với phổ tần cố định gán sử dụng công nghệ ghép kênh cụ thể, dung lượng hệ thống phụ thuộc vào hiệu chiến lược gán kênh sử dụng Mục đích toán gán kênh chủ yếu để khai thác khả tái sử dụng lại kênh điều kiện ràng buộc nhiễu, nhiễu đồng kênh, nhiễu kênh liền kề, nhiễu kênh chỗ sử dụng Ngày hệ thống tế bào chủ yếu sử dụng gán kênh cố định FCA hiệu quả,chi phí chất lượng dịch vụ dự đoán trước Tuy nhiên, phù hợp tình thực tế mạng mà có tải tế bào biến đổi bất thường thay đổi từ tế bào sang tế bào khác Phương pháp ấn định kênh động DCA cho phép gán, tái gán lại kênh linh hoạt Chính vậy, kỹ thuật ấn định kênh động vấn đề quan tâm mạng thông tin di động tế bào Ở nước ta nay, với phát triển mạnh mẽ mạng viễn thông, mạng thông tin di động tế bào trở thành phần sở hạ tầng thông tin thiếu Từ lý nhóm chúng em lựa chọn đề tài “Nghiên cứu kỹ thuật ấn định kênh động DCA hệ thống thông tin di động tế bào” Mục tiêu đề tài - Hệ thống thông tin di động tế bào - Thuật toán ấn định kênh động DCA - Mô hiệu hệ thống ấn định kênh động Về phương pháp nghiên cứu - - Tập hợp lý thuyết: • Nghiên cứu từ luận văn, đồ án, sách tham khảo, trang web công bố • Từ tài liệu tổ chức tiêu chuẩn Đánh giá khả ứng dụng Đối tượng phạm vi nghiên cứu Các kỹ thuật ấn định kênh hệ thống thông tin di động tế bào tập trung vào kỹ thuật ấn định kênh động DCA mô phỏng, đánh giá hệ thống ấn định kênh động DCA Kết cấu đề tài Ngoài phần mở đầu, kết luận, tài liệu tham khảo phụ lục, nội dụng đề tài trình bày chương: Chương Tổng quan hệ thống thông tin di động tế bào Chương Kỹ thuật ấn định kênh động hệ thống thông tin di động tế bào Chương Mô đánh giá hiệu hệ thống ấn định kênh động CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG TẾ BÀO Chương trình bày tổng quan hệ thống thông tin di động tế bào, thông tin đặc biệt vấn đề gán kênh, tái sử dụng kênh, mượn khoá kênh đánh giá hiệu suất hoạt động thuật toán gán kênh, mượn, khoá kênh Tổng quan hệ thống thông tin di động tế bào Mạng thông tin di động tế bào trải qua nhiều hệ: 1G, 2-2.5G, 3G, 4G nghiên cứu 5G Hình 1.1 cho thấy tiến hóa hệ nhằm tăng tốc độ liệu, tăng khả di động khả dịch vụ Hình 1 Sự phát triển qua hệ mạng di động tế bào Hệ thống thông tin di động hệ 1(1G) Thế hệ 1G công nghệ điện thoại không dây hệ thứ Đặc điểm 1G có dịch vụ thoại sử dụng tín hiệu tương tự (thoại điều chế truyền với kỹ thuật tương tự) với tốc độ 14,4 kbps sử dụng công nghệ đa truy nhập FDMA Những hạn chế hệ thống thông tin di động hệ - Dung lượng nhỏ, phân bố tần số hạn chế - Chất lượng thấp vùng phủ sóng hẹp - Không đảm bảo tính bí mật gọi - Chi phí thiết bị di động sở hạ tầng cao - Nhiễu xảy máy di động chuyển dịch môi trường fading đa tia 10 PHỤ LỤC % Program 7-1 % % dcamain.m % % Simulation program to realize DCA algorithm % % Programmed by F Kojima % %%%%%%%%%%%%%%%% preparation part %%%%%%%%%%%%%%%%%% %%%%%%%%%% cnedge = 20.0; % CNR on cell edge (dB) cnirth = 15.0; % CNIR threshold (dB) lambda = 6.0; % average call arrival rate (times/hour) ht = 120.0; % average call holding time (second) timestep = 10; % time step of condition check (second) timeend = 5000; % time length of simulation (second) chnum = 5; % number of channels per each base station alpha = 3.5; sigma = 6.5; % pass loss factor % standard deviation of shadowing usernum = [5,10,15,20,25]; % number of users per cell output = zeros(4,5); % output matrix check = zeros(5,floor(timeend/timestep)); % matrix for transient status 46 for parameter = 1:5 rand('state',5); randn('state',1); user = usernum(parameter); %number of users per cell =25 baseinfo = zeros(19, 2); %baseinfo(cell #, informations) %%%%%baseinfo(:, 1): x coordinates %%%%%baseinfo(:, 2): y coordinates userinfo = zeros(19, user, 15); %userinfo(cell #, user #, informations) %%%%%userinfo(:, :, 1): x axis %%%%%userinfo(:, :, 2): y axis %%%%%userinfo(:, :, 3): attenuation %%%%%userinfo(:, :, 4): usage 0->non-connected 1->connected %%%%%userinfo(:, :, 5): call termination time %%%%%userinfo(:, :, 6): allocated channel # [baseinfo] = basest; [wrapinfo] = wrap; [meshnum, meshposition] = cellmesh; timenow = 0; blocknum = 0; forcenum = 0; callnum = 0; users = 0; % number of connected users %%%%%%%%%%%%%%%% main loop part %%%%%%%%%%%%%%%%%% %%%%%%%%%% while timenow < timeend callnumold = callnum; blocknumold = blocknum; forcenumold = forcenum; %finished calls for numcell = 1:19 for numuser = 1:user if userinfo(numcell, numuser, 4) == && userinfo(numcell, numuser, 5) < timenow userinfo(numcell, numuser, 4) = 0; users = users -1; end end end 47 %reallocation check for numcell = 1:19 for numuser = 1:user if userinfo(numcell, numuser,4) == reallo = 0; % flag cnirdb1 = 0.0; dwave = userinfo(numcell, numuser, 3); cn = power(10, cnedge/10) * dwave; uwave = 0.0; ch = userinfo(numcell, numuser, 6); for around = 2:7 othercell = wrapinfo(numcell, around); for other = 1:user if userinfo(othercell, other, 4) == && userinfo(othercell, other, 6) == ch userposi(1,1:2) = userinfo(othercell, other, 1:2); here = baseinfo(numcell, :); there = userposi - baseinfo(othercell, :) + baseinfo(around, :) + baseinfo(numcell, :); uwave = uwave + dist(here, there, alpha)*shadow(sigma); end end end % around loop if uwave == cnirdb = 10*log10(cn); else cnirdb = 10*log10(1/(uwave/dwave+1/cn)); end if cnirdb < cnirth reallo = 1; end if reallo == userinfo(numcell, numuser, 4) = 0; users = users -1; succeed = 0; cnirdb = 0.0; for ch = 1:chnum available = 1; for other = 1:user if userinfo(numcell, other, 4) == && userinfo(numcell, other, 6) == ch available = 0; end end if available == uwave = 0.0; for around = 2:7 othercell = wrapinfo(numcell, around); for other = 1:user if userinfo(othercell, other, 4) == && userinfo(othercell, other, 6) == ch 48 userposi(1,1:2) = userinfo(othercell, other, 1:2); here = baseinfo(numcell, :); there = userposi - baseinfo(othercell, :) + baseinfo(around, :) + baseinfo(numcell, :); uwave = uwave + dist(here, there, alpha)*shadow(sigma); end end end % around loop if uwave == cnirdb = 10.0*log10(cn); else cnirdb = 10.0*log10(1/(uwave/dwave+1/cn)); end else cnirdb = 0.0; end if cnirdb >= cnirth succeed = 1; users = users + 1; userinfo(numcell, numuser, 4) = 1; userinfo(numcell, numuser, 6) = ch; break end end % ch loop if succeed == forcenum = forcenum + 1; end end % reallo == end % connected (need to be checked) end % user loop end % cell loop %new call arrival for numcell = 1:19 for numuser = 1:user if userinfo(numcell, numuser, 4) == && rand meshnum mesh = floor(meshnum.*rand) +1; end userinfo(numcell, numuser, 1:2) = baseinfo(numcell, :) + meshposition(mesh, :); succeed = 0; % flag cnirdb = 0.0; userposi(1,1:2) = userinfo(numcell, numuser, 1:2); here = baseinfo(numcell,:); there = userposi; dwave = dist(here, there, alpha) * shadow(sigma); cn = power(10.0, cnedge/10.0) * dwave; 49 for ch = 1:chnum available = 1; for other = 1:user if userinfo(numcell, other, 4) == && userinfo(numcell, other, 6) == ch available = 0; end end if available == uwave = 0.0; for around = 2:7 othercell = wrapinfo(numcell, around); for other = 1:user if userinfo(othercell, other, 4) == && userinfo(othercell, other, 6) == ch userposi(1,1:2) = userinfo(othercell, other, 1:2); here = baseinfo(numcell, :); there = userposi - baseinfo(othercell, :) + baseinfo(around, :) + baseinfo(numcell, :); uwave = uwave + dist(here, there, alpha)*shadow(sigma); end end end % around loop if uwave == cnirdb = 10.0*log10(cn); else cnirdb = 10.0*log10(1/(uwave/dwave+1/cn)); end else cnirdb = 0.0; end if cnirdb >= cnirth succeed = 1; users = users + 1; userinfo(numcell, numuser, 3) = dwave; userinfo(numcell, numuser, 4) = 1; userinfo(numcell, numuser, 5) = timenow + holdtime(ht); userinfo(numcell, numuser, 6) = ch; break end end % ch loop if succeed == blocknum = blocknum + 1; end end % new call end % user loop end % cell loop fprintf('%d\t%d\t%d\t%d\t%e\n',parameter,timenow,callnum-callnumold,blocknumblocknumold,blocknum/callnum); 50 check(parameter,timenow/timestep+1) = blocknum/callnum; check2(parameter,timenow/timestep+1) = forcenum/(callnum-blocknum); timenow = timenow + timestep; end %while loop %%%%%%%%%%%%%%%% output part %%%%%%%%%%%%%%%%%%%% %%%%%%%% output(1,parameter) = callnum; output(2,parameter) = blocknum; output(3,parameter) = blocknum/callnum; output(4,parameter) = forcenum/(callnum-blocknum); end %parameter loop fid = fopen('data.txt','w'); fprintf(fid,'UserNumber\t'); fprintf(fid,'%g\t%g\t%g\n', usernum(1,:)); fprintf(fid,'CallNumber\t'); fprintf(fid,'%g\t%g\t%g\n', output(1,:)); fprintf(fid,'BlockNumber\t'); fprintf(fid,'%g\t%g\t%g\n', output(2,:)); fprintf(fid,'BlockingProb \t'); fprintf(fid,'%g\t%g\t%g\n', output(3,:)); fprintf(fid,'ForcedTerminationProb \t'); fprintf(fid,'%g\t%g\t%g\n', output(4,:)); fclose(fid); % Program 7-2 % % basest.m % % This function sets positions of the base stations % % Programmed by F Kojima % Checked by H Harada % % function [out] = basest () baseinfo(1,1)= 0.0; baseinfo(1,2)= 0.0; baseinfo(2,1)= -0.5*sqrt(3.0); baseinfo(2,2)= 1.5; baseinfo(3,1)= -sqrt(3.0); baseinfo(3,2)= 0.0; baseinfo(4,1) = -0.5*sqrt(3.0); 51 baseinfo(4,2)= -1.5; baseinfo(5,1)= 0.5*sqrt(3.0); baseinfo(5,2)= -1.5; baseinfo(6,1)= sqrt(3.0); baseinfo(6,2)= 0.0; baseinfo(7,1)= 0.5*sqrt(3.0); baseinfo(7,2)= 1.5; baseinfo(8,1)= 0.0; baseinfo(8,2)= 3.0; baseinfo(9,1)= -sqrt(3.0); baseinfo(9,2)= 3.0; baseinfo(10,1)= -1.5*sqrt(3.0); baseinfo(10,2)= 1.5; baseinfo(11,1)= -2.0*sqrt(3.0); baseinfo(11,2)= 0.0; baseinfo(12,1)= -1.5*sqrt(3.0); baseinfo(12,2)= -1.5; baseinfo(13,1)= -sqrt(3.0); baseinfo(13,2)= -3.0; baseinfo(14,1)= 0.0; baseinfo(14,2)= -3.0; baseinfo(15,1)= sqrt(3.0); baseinfo(15,2)= -3.0; baseinfo(16,1)= 1.5*sqrt(3.0); baseinfo(16,2)= -1.5; baseinfo(17,1)= 2.0*sqrt(3.0); baseinfo(17,2)= 0.0; baseinfo(18,1)= 1.5*sqrt(3.0); baseinfo(18,2)= 1.5; baseinfo(19,1)= sqrt(3.0); baseinfo(19,2)= 3.0; out = baseinfo; end % program 7-3 % % wrap.m % This function gives informations about cell wrapping % % programmed by F.kojima % Checked by H.Harada function [out] = wrap(inputmat) inputmat (1,1:19) = 1:19; inputmat(2,1:19)= [2,9,10,3,1,7,8,14,13,17,16,11,12,4,5,6,18,19,15]; inputmat(3,1:19)= [3,10,11,12,4,1,2,9,17,16,15,19,18,13,14,5,6,7,8]; inputmat(4,1:19)= [4,3,12,13,14,5,1,2,10,11,19,18,17,9,8,15,16,6,7]; 52 inputmat(5,1:19)= [5,1,4,14,15,16,6,7,2,3,12,13,9,8,19,11,10,17,18]; inputmat(6,1:19)= [6,7,1,5,16,17,18,19,8,2,3,4,14,15,11,10,9,13,12]; inputmat(7,1:19)= [7,8,2,1,6,18,19,15,14,9,10,3,4,5,16,17,13,12,11]; inputmat(8,1:19)= [8,14,9,2,7,19,15,5,4,13,17,10,3,2,6,18,12,11,16]; inputmat(9,1:19)= [9,13,17,10,2,8,14,4,12,18,6,16,11,3,1,7,19,15,5]; inputmat(10,1:19)= [10,17,16,11,3,2,9,13,18,6,5,15,19,12,4,1,7,8,14]; inputmat(11,1:19)= [11,16,15,19,12,3,10,17,6,5,14,8,7,18,13,4,1,2,9]; inputmat(12,1:19)= [12,11,19,18,13,4,3,10,16,15,8,7,6,17,9,14,5,1,2]; inputmat(13,1:19)= [13,12,18,17,9,14,4,3,11,19,7,6,16,10,2,8,15,5,1]; inputmat(14,1:19)= [14,4,13,9,8,15,5,1,3,12,18,17,10,1,7,19,11,16,6]; inputmat(15,1:19)= [15,5,14,8,19,11,16,6,1,4,13,9,2,7,18,12,3,10,17]; inputmat(16,1:19)= [16,6,5,15,11,10,17,18,7,1,4,14,8,19,12,3,2,9,13]; inputmat(17,1:19)= [17,18,6,16,10,9,13,12,19,7,11,5,15,11,3,2,8,14,4]; inputmat(18,1:19)= [18,19,7,6,17,13,12,11,15,8,2,1,5,16,10,9,14,4,3]; inputmat(19,1:19)= [19,15,8,7,18,12,11,16,5,14,9,2,1,6,17,13,4,3,10]; out= inputmat; end % Program 7-4 % % cellmesh.m % % This function sets meshs in a cell % % Programmed by F Kojima % Checked by H.Harada % function [meshnum, meshposition] = cellmesh() Fineness = 30; % parameter for mesh fineness k = 1; j = 0; ds = sqrt(3.0) / Fineness; xmesh = -0.5 * sqrt(3.0); while xmesh < 0.5 * sqrt(3.0) xmesh = (k - 1) * ds - 0.5 * sqrt(3.0); if xmesh < 0.0 ymin = -xmesh/sqrt(3.0) - ds - 1.0; % lower line of a cell ymax = xmesh/sqrt(3.0) + 1.0; % upper line of a cell elseif xmesh == 0.0 ymin = -1.0; ymax = 1.0; else ymin = xmesh/sqrt(3.0) - ds -1.0; % lower line of a cell ymax = -xmesh/sqrt(3.0) + 1.0; % upper line of a cell end k= k + 1; ymesh = ymin; while ymesh < ymax 53 ymesh = ymesh + ds; if ymesh > ymax break end j = j + 1; posi(j,1) = xmesh; posi(j,2) = ymesh; end end meshnum = j; meshposition = posi; end % Program 7-5 % % holdtime.m % % This function generates holding time % % Programmed by F Kojima % Checked by H.Harada % function [x] = holdtime(ht) para = rand; while para >= para = rand; end x = ht.*(-log(1-para)); end % Program 7-6 % % shadow.m % % This function generates attenuation of shadowing % % Programmed by F Kojima % Checked by H.Harada % function [x] = shadow(sigma) 54 anoz = randn; sigma =3.5; db = sigma * anoz; x = power(10.0, 0.1*db); % program 7.7 % % dist.m % % This function generates attenuation due to distance % Programmed by F Kojima % Checked by H Harada function [x] = dist(a,b,alpha) % a,b:position of two points %size (a) = size (b) == [1,2] a = rand (1,2); b = rand (1,2); alpha = 3.5; x = sqrt ((a-b)*(a-b)'); x = power(x,-1.*alpha); end %program - %main.m %programmed by A Kanazawa %checked by H Harada %clear I = 1; J = 2; r = 100; h = 0; D = set_D (I,J,r); station = stationInit (D); xbs = real (station); ybs = imag (station); sigma = 6.5; alpha = 3.5; %margin = 0; w_HBS = 60; backg_BS = -100; w_VBS = 360; w_HMS = 360; 55 backg_MS = -100; w_VMS = 360; if h == 0, w_VBS = 360; w_VMS = 360; end g_HBS = antgain (w_HBS, backg_BS); g_VBS = antgain (w_VBS, 0); g_HMS = antgain (w_HMS, backg_MS); g_VMS = antgain (w_VMS, 0); N = 1000; for num = 1:N, Rx = rand (1,19); Ry = rand (1,19); X = r*Rx; Y = Ry * sqrt ( r ^2 - X.^2 ); tx = 2* ((rand(1,19)0.5) -0.5); ty = 2* ((rand(1,19)0.5) -0.5); x = X.* tx; y = Y.* ty; x2 = x+xbs.'; ? = y+ybs.'; z(1,:) = x + i * y; z(2,:) = x2 + i * y2; d(1,:) = abs(z(1,:)); d(21,:) = abs(z(2,:)); d2 = sqrt (d.^2 + h^2); phai(1,:) = angle(z(1,:)); phai(2,:) = angle(z(2,:)); deg = phai*180/pi; if h ==0, degH = 90*ones(1,19); else phaiH = atan(d(2,:)/h); degH = phaiH*180/pi; end for m = 1:19 g(m) = 10*log10(shadow(sigma)); end Los(1,:) = 10 * log10(d2(1,:).^alpha); Los(2,:) = 10 * log10(d2(2,:).^alpha); Loss_max = 10* log10(r.^alpha); Ptm_0= Loss_max*ones(1,19); deg_B = deg(2,1)- deg (2,:); deg_M = deg(1,:)- deg (2,:); degHBS = mod(round(deg_B),360); degHMS = mod(round(deg_M),360); degVBS = round(degH-degH(1)); degVMS = degVBS; CIdB_a = Ptm_0(1:19)+g_HBS(degHBS(1:19)+1) + g_VBS (degVBS(1:19)+1) + g_HMS(degHMS(1:19)+1) + g_VMS (degVMS(1:19)+1) - Loss(2,1:19) - g(1:19); 56 CIw_a = 10.^ (CIdB_a./ 10 ); isum_a = sum(CIw_a(2:19)); CIR_a(num) = CIw_a(1) / isum_a; CIdB_o= Ptm_0(1:19) - Loss(2,1:19) -g(1:19); CIw_o= 10 ^ (CIdB_o / 10 ); isum_o = sum( CIw_o(2:19)); CIR_o(num) = CIw_o(1)/ isum_o; end CA = 10 * log10(sum(CIR_a)/N); CO = 10 * log10(sum(CIR_o)/N); CA-CO %program 7-9 % %set_D.m % %Programmed by A.Kanazawa %Checked by H.Harada % function D = set_D(x,y,R) % The function to determine the distance between BSs i_R = sqrt(3) * R; j_R = i_R / sqrt(2); D2 = 0+0j; for k = 1:x D2 = D2 + i_R; end for k = 1:y D2 = D2 + j_R : j * j_R; end D = abs(D2); %****************** end of file **********************% %program 7-10 % %stationInit.m 57 % %Programmed by A.Kanazawa %Checked by H.Harada % funtion STATION = stationInit(d) % The function to determine the position of BS STATION = zeros(19,1); for i = 0:5 STATION(i + 2,1) = d * cos(i * pi / 3.0) + j * d * sin(i * pi / 3.0); end for i =0:11 STATION(i + 8, 1) = * d * cos(i * pi / 6.0) + j * * d * sin(i* pi / 6.0); end %****************** end of file **********************% %program 7-11 % %antgain.m % %Programmed by A.Kanazawa %Checked by H.Harada % function gain = antgain (width, back) theta = [0:359]; gain = zeros (1,360); if width ~= 360, n = log10 (sprt (1/2))./log10 (cos(width*pi/360)); % the coefficient n gain (1:89) = 10*log10 (cos(theta(1:89)*pi/180).^n); %[dB] Antenna gain gain (272:360) = 10*log10 (cos (theta(272:360)*pi/180).^n); % [dB] Antenna gain if back ~=0, % definition of antenna gain for % horizontal direction [dB] gain (90:271) = back; %[dB] end end %*********************end of file*********************** 58 59 [...]... thuật ấn định kênh trong mạng di động tế bào được thực hiện trên cơ sở phân biệt các kênh liền kề Có 2 kỹ thuật ấn định kênh chính sau đây:  Ấn định kênh cố định FCA  Ấn định kênh động DCA 18 Hình 2 1 Khái niệm thuật toán DCA : (a) FCA và (b) DCA Trong ấn định kênh cố định FCA, các tế bào được thiết lập và các kênh được ấn định cố định cho vị trí các tế bào; các tập kênh tần số này sẽ không thay đổi... tập kênh đã được gán Tuy có ưu điểm là đơn giản nhưng các kỹ thuật ấn định kênh cố định có nhược điểm là không thích ứng được với sự thay đổi về lưu lượng và sự phân bố người dùng Để khắc phục nhược điểm này của FCA, người ta sử dụng các kỹ thuật gán kênh động DCA 2.2 Kỹ thuật ấn định kênh động DCA 19 DCA (Dynamic Channel Allocation) : thuật toán ấn định kênh động - là 1 thuật toán mà trong đó các kênh. .. khóa kênh đơn giản - Các thuật toán mượn khóa kênh lai ghép - Thuật toán thử trực tiếp - Thuật toán cân bằng tải động mượn kênh chọn lọc - Thuật toán cân bằng tải động mượn kênh chọn lọc phân tán - Thuật toán mượn, khóa kênh thích nghi CHƯƠNG 2: KỸ THUẬT ẤN ĐỊNH KÊNH ĐỘNG TRONG HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG TẾ BÀO 2.1 Các thuật toán gán kênh Trong đề tài này, việc phân loại các kỹ thuật ấn định kênh trong... đồng kênh của tế bào đó Ví dụ hình 1.8 khi tế bào P mượn kênh x từ tế bào bào A2 và A3 là những tế bào đồng kênh với A1 A1 để phục vu cuộc gọi trong P, tế sẽ không được phép dùng kênh x nữa vì nó nằm trong phạm vi nhiễu đồng kênh của P Từ đó kênh x trong các tế bào đồng kênh này phải được khóa để tránh nhiễu cho tế bào P khi P đang sử dụng kênh mượn x từ 17 A1 1.3.2 Các thuật toán mượn, khóa kênh - Thuật. .. để xác định các kênh di động với chất lượng dịch vụ nhất định có thể sử dụng được chính là mức tín hiệu điện thu được trong mỗi kênh đó Trong đề tài này, tất cả các kênh sử dụng các phương pháp truy cập khác nhau trong các thế hệ khác nhau được gọi với một tên chung là kênh truyền thông hay kênh Hình 1 3 Các phương pháp đa truy cập kênh cơ bản với N người sử dụng di động 15 1.2.2.2 Tái sử dụng kênh Khác... hiện các quyết định ấn định kênh Trong trường hợp cực đoan, mỗi khi MS yêu cầu dịch vụ (hay một mạch trong một mạch chuyển mạch - kênh) DCA tập trung phải được tính toán lại chiến lược ấn định kênh tối ưu cho mạng tổng thể Độ trễ được kể đến trong việc hoàn thành nhiệm vụ này phải được thêm vào độ trễ hệ thống Cách tiếp cận 20 này là không khả thi cho các hệ thống tế bào 2G chuyển mạch kênh Đối với các... tiễn Tái sử dụng kênh tần số là một trong các giải pháp quan trọng để nâng cao hiệu quả sử dụng tài nguyên tần số vô tuyến điện Trở ngại lớn nhất cho việc tái sử dụng kênh tần số vô tuyến điện chính là nhiễu xuyên kênh ở tế bào đồng kênh, sinh ra bởi nhiễu môi trường hoặc bởi các thiết bị di động khác Có nhiều giải pháp kỹ thuật để hạn chế nhiễu xuyên kênh ở tế bào đồng kênh trong mạng di động tế bào:... phát kênh 2 Ở mức tín hiệu: cường độ tín hiệu thu được, nhiễu xuyên kênh, tỷ suất sóng mang – nhiễu trên tạp âm CNIR, … Trong khuôn khổ đề tài, độ đo hiệu suất ở mức cuộc gọi được xác định là yếu tố chính đánh giá hiệu quả hoạt động của các thuật toán gán kênh trong mạng di động tế bào Ngoài ra, một số độ đo khác được sử dụng trong quá trình phân tích, đánh giá, so sánh và cải tiến các kỹ thuật gán kênh. .. gán kênh là: - Số kênh cần cấp phát (lớn nhất) của các thuê bao được đáp ứng - Số tế bào đồng kênh phải khóa (nhỏ nhất) khi thực hiện cấp phát kênh - Tăng cường khả năng tham gia cấp phát kênh của các tế bào lân cận của tế bào có nhu cầu cấp phát kênh - Thứ tự ưu tiên cấp phát kênh (để làm giảm xác suất rớt cuộc gọi) CHƯƠNG 3 MÔ PHỎNG VÀ ĐÁNH GIÁ HIỆU NĂNG CỦA HỆ THỐNG ẤN ĐỊNH KÊNH ĐỘNG Trong chương... hiệu quả của thuật toán DCA Tuy nhiên, vì ranh giới tế bào không đóng góp và dữ liệu đầu ra, chúng ta cần một số lượng tế bào lớn hơn để xây dựng toàn bộ tế bào để có được dữ liệu tốt trung bình làm cho mô phỏng chịu gánh nặng Các giải pháp khác là sử dụng một kỹ thuật tế bào và đóng gói Hình 3.2 cho thấy một khái niệm về kỹ thuật này 25 Hình 3 2 Khái niệm kỹ thuật tế bào gói Trong kỹ thuật này, các ... kỹ thuật ấn định kênh sau đây:  Ấn định kênh cố định FCA  Ấn định kênh động DCA 18 Hình Khái niệm thuật toán DCA : (a) FCA (b) DCA Trong ấn định kênh cố định FCA, tế bào thiết lập kênh ấn định. .. thông tin di động tế bào - Thuật toán ấn định kênh động DCA - Mô hiệu hệ thống ấn định kênh động Tính sáng tạo:  Kỹ thuật ấn định kênh động kỹ thuật quan trọng hệ thống thông tin di động tế bào... điểm FCA, người ta sử dụng kỹ thuật gán kênh động DCA 2.2 Kỹ thuật ấn định kênh động DCA 19 DCA (Dynamic Channel Allocation) : thuật toán ấn định kênh động - thuật toán mà kênh rỗi lưu giữ tập trung