Giải pháp phân chia tần số và công suất dưới điều kiện ràng buộc nhiễu cho truyền thông nhận thức sử dụng OFDM (TT)

B GIO DC V O TO TRNG I HC BCH KHOA H NI NGUYN TIN HềA GII PHP PHN CHIA TN S V CễNG SUT DI IU KIN RNG BUC NHIU CHO TRUYN THễNG NHN THC S DNG OFDM Chuyờn ngnh: K thut Vin thụng Mó s: 62520208 TểM TT LUN N TIN S K THUT VIN THễNG H NI - 2016 Cụng trỡnh ny c hon thnh ti Trng i hc Bỏch Khoa H Ni Ngi hng dn khoa hc: PGS.TS.Nguyn Vn c Phn bin 1: Phn bin 2: Phn bin 3: Lun ỏn c bo v trc Hi ng ỏnh giỏ lun ỏn tin s cp trng hp ti Trng i hc Bỏch Khoa H Ni vo hi gi, ngy thỏng nm 2016 Cú th tỡm hiu lun ỏn ti: Th vin T Quang Bu, Trng HBK H Ni Th vin Quc gia Vit Nam GII THIU LUN N Tớnh cp thit ca lun ỏn Theo nghiờn cu ca y ban Truyn thụng Liờn bang FCC (Federal Communication Commission), hiu qu ca vic s dng ca cỏc tn s c cp phộp l thp [21] H thng truyn thụng nhn thc (CR: Cognitive Radio) c xut [54] l mt cụng ngh y hn cú kh nng gii quyt cỏc s dng ph tn hiu qu Truyn thụng nhn thc cho phộp ngi s dng th cp SU (Secondary User) s dng nhng di tn trng tm thi ca ngi dựng s cp PU (Primary User) m bo mc can nhiu t SU sang PU nh hn mc gii hn Cỏc nghiờn cu ó ch rng k thut ghộp kờnh a súng mang trc giao OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) l phng phỏp iu ch rt phự hp cho cỏc h thng truyn thụng nhn thc [32,33,41,47,76] ti lun ỏn nghiờn cu cỏc gii phỏp cho phõn chia kờnh ng v phõn b cụng sut cho h thng CR-OFDM nhm nõng cao hiu qu s dng ti nguyờn vụ tuyn Mc tiờu ca lun ỏn Mc tiờu ca lun ỏn ú l gii quyt nhng ti u v cn ti u cp phỏt kờnh ng v phõn b cụng sut nhm ti u dung lng tng cng h thng CR-OFDM n v a ngi dựng di cỏc iu kin rng buc nhiu Nhim v ca lun ỏn Lun ỏn trung nghiờn cu nhng phng phỏp phõn b cụng sut v phõn chia kờnh ng nhm ti u dung lng tng cng h thng CR-OFDM n v a ngi dựng di iu kin rng buc nhiu Lun ỏn gi s rng quỏ trỡnh cm bin h ph ó c thc hin v cỏc di tn trng ó c bit Cỏc h s kờnh truyn t SU v PU c c lng hon ho [51,96] i vi mụ hỡnh CR-OFDM n ngi dựng, ti u dung lng vi cỏc iu kin biờn cú th gii c bng phng phỏp Lagrange vi cỏc iu kin biờn Karush-Kuhn-Tucker (KKT) [14] Cỏc phng phỏp phõn b cụng sut cn ti u c nghiờn cu mt mt nhm gim phc tớnh toỏn, mt khỏc t c dung lng kờnh gn phng phỏp ti u ti u Trong h thng CR a ngi dựng, ti u l bt nh thi gian a thc (NP-Hard) khụng th gii c bi cỏch mỏy tớnh thụng thng khong thi gian chp nhn c, v khụng th tỡm c nghim gii tớch dng úng [14,16] Vn ti u c chia thnh hai quỏ trỡnh bao gm phõn chia kờnh ng v phõn b cụng sut phỏt õy quỏ trỡnh phõn chia kờnh ng khụng cú li gii ti u [74,75] Quỏ trỡnh phõn b cụng sut cú hai cỏch tip cn bao gm ti u v cn ti u Trong phõn b cụng sut, lun ỏn khụng ch xem xột nhiu tng h truyn thng MUI (Multi-Users Interference) gia PU v SU m cũn c nhiu ni b IUI (Inter-Users Interference) gia nhng ngi dựng th cp Tỡnh hỡnh nghiờn cu v ngoi nc Vn qun lý ti nguyờn vụ tuyn ca h thng truyn thụng truyn thng ó c nghiờn cu sõu rng [1-3,7-10,34-35,96-100] Phng phỏp phõn b cụng sut theo thut toỏn rút nc (Water-Filling) ó c tỏc gi [81] chng minh rng khụng hiu qu i vi SU Cỏch tip cn vi s lng bớt iu ch v cụng sut phỏt trờn tng kờnh cho h thng OFDM n ngi dựng c trỡnh by [71], ú nhng kờnh cú h s kờnh truyn ln c phỏt cụng sut v mc iu ch cao nhm tng dung lng ca h thng m bo cụng bng QoS, Rhee v cng s [70] a Max-Min ti u dung lng kờnh ca nhng ngi dựng cú dung lng kờnh thp Vn phõn b cụng sut ti u v cn ti u ó c Bansal a [7-10] Tuy nhiờn õy PU ch a mt mc cụng sut can nhiu gii hn, tng ng vi mt PU ang hot ng Tỏc gi khụng a mc cụng sut phỏt gii hn cho SU, iu ny khụng sỏt vi thc t bi mng hn cú th cú nhiu PU ang hot ng v cn bo v vi nhiu mc can nhiu khỏc [21-21] Trong cỏc nghiờn cu [7-10,42,97-100] u gi s h s kờnh truyn h thng SU v PU u c bit ti phớa phỏt SU S gi nh ny l cú c s bi h s kờnh truyn gia nhng ngi dựng SU cú th c c lng theo cỏc phng phỏp c lng kờnh truyn thng Ngoi h s kờnh truyn gia SU v PU cú th c lng c da trờn lý thuyt thun nghch [51,97] Cỏc thỏch thc vic qun lý ti nguyờn h thng khụng nhn thc truyn thng cú th c xem [71] Cỏc tỏc gi [34,91] xut s dng ca s (Windowing) cho phớa phỏt ca SU nhm gim bỳp súng ph qua ú gim nhiu lờn PU Phng phỏp ny giỳp nõng cao cụng sut phỏt ca SU v nõng cao dung lng kờnh Phn ln nhiu nh hng lờn PU c gõy nhng súng mang ca SU nm cnh bng tn ca PU [88-89,95-100] Tỏc gi [16] xut phng phỏp lm gim cỏc bỳp súng ph bng cỏch tt i cỏc súng mang nm k bng tn ca PU, thay cho khong bo v CP, gi l CC (Cancellation Carriers) Vic tt i nhng súng mang ny cú th gim nhiu t SU sang PU c gi l chốn khụng úng gúp ca lun ỏn Nhng úng gúp chớnh ca nh sau: 1) a nghim gii tớch ti u dng úng cho mụ hỡnh h thng CR-OFDM n ngi dựng vi ba kch bn bo v cht lng dch v cho ba h thng PU khỏc Kt qu c cụng b trờn cụng trỡnh [C3], [J2] 2) xut gii phỏp phõn b cụng sut phỏt bỏm nhiu bc hai (SOIT) cho h thng CR-OFDM n ngui dựng Kt qu c cụng b trờn cụng trỡnh [C1], [J1] 3) xut hai gii phỏp phõn chia tn s da trờn nhiu cho h thng CR-OFDM a ngi dựng Cỏc gii phỏp ny c cụng b trờn cụng trỡnh [C4], [J2] 4) xut hai phng ỏn gii quyt bi toỏn ti u v cn ti u phõn b cụng sut ca h thụng CR-OFDM a ngi dựng Kt qu c cụng b trờn cụng trỡnh [C2] B cc lun ỏn Lun ỏn c chia thnh ba chng Trong chng 1, lun ỏn trỡnh by cỏc loi can nhiu mụ hỡnh m h thng PU v SU cựng tn ti cng nh dung lng kờnh ca h thng CR-OFDM Trong chng 2, lun ỏn a nghim gii tớch ti u dng úng cho cụng sut phỏt phõn b trờn mi súng mang mụ hỡnh h thng CR-OFDM n ngi dựng v xut phng phỏp phõn b cụng sut SOIT vi phc thut toỏn thp hn so vi phng phỏp phõn b cụng sut ti u v mang li hiu nng dung lng h thng cao Lun ỏn xem xột mụ hỡnh h thng CR-OFDM a ngi dựng chng v xut hai gii phỏp phõn chia kờnh ng Chng NHIU V DUNG LNG TRONG MNG TRUYN THễNG NHN THC 1.1 Nhiu t SU sang PU Gi s rng ta dựng mt b lc xung vuụng cho mi súng mang th i ca tớn hiu OFDM theo nh chun WLAN [21-22] Nh vy mt ph cụng sut ca súng mang th i ca ngi dựng SU th k c vit [66-67,88-89] l sin(f Ts ) f Ts i,k (f ) = ATs , (1.7) ú A l biờn ca tớn hiu ti súng mang th i ca ngi dựng SU th k, Ts l thi gian mt chu k tớn hiu Nh vy can nhiu ca tớn hiu ti súng mang th i ca ngi dựng SU th k sang h thng PU vi bng tn cú b rng B l [7-10,88-89] di,k +B/2 Ii,k (di,k , Pi,k ) = Pi,k Ts di,k B/2 sin(f Ts ) f Ts df, (1.8) vi Pi,k l cụng sut phỏt trờn súng mang th i ca ngi dựng SU th k, di,k l khong cỏch gia súng mang ca SU n di tn ca PU T cụng thc (l) (1.8), t Ii,k l nhiu t súng mang th i, kờnh th k ca SU sang di tn th l ca PU t N (k) l s lng súng mang ca kờnh th k tng s N súng mang ca c h thng SU Tng nhiu t SU sang PU vi L di tn s l L K N (k) (l) Isp = (l) Ii,k (di,k , Pi,k ) l=1 k=1 i=1 (1.13) Ta thy nhiu t SU sang PU ph thuc vo yu t: (1) li kờnh hsp i,k,l ; (2) cụng sut Pi,k ti súng mang th i ca ngi dựng SU th k; (3) khong (l) cỏch di,k gia di tn t SU ti PU 1.2 Nhiu t PU sang SU Mt ph cụng sut ca tớn hiu PU sau bin i Fourier vi chiu di N cú th vit [61,89]: E{IN ()} = 2N sin( )N/2 PU (e ) sin( )/2 j (l) d, (l) (1.14) (l) vi PU (ej ) l mt ph cụng sut ca tớn hiu PU t Ji,k (di,k , PPU ) l nhiu t bng thụng PU th l lờn súng mang th i, ngi dựng SU th k ta cú (l) (l) (l) (l) Ji,k (di,k , PPU ) di,k +f /2 = E{IN ()}d, (l) (1.15) di,k f /2 ú hps i,k,l l li kờnh t bng thụng PU th l v súng mang th i ca (l) ngi dựng SU th k, f l b rng súng mang ca SU, PPU l cụng sut phỏt ca bng thụng PU th l 1.3 Nhiu gia SU (m,k) (m,k) (m) t Mn,i (dn,i , Pn ) l nhiu t súng mang th n, ngi dựng SU th m n súng mang th i ngi dựng SU th k, tng t nh trờn lun ỏn cú th vit (m,k) dn,i (m,k) (m,k) Mn,i (dn,i , Pn(m) ) = ss(m,k) hn,i Pn(m) Ts sin(f Ts ) f Ts ì (m,k) dn,i (m,k) vi dn,i +f /2 f /2 ss(m,k) l khong cỏch gia hai súng mang th n v th i, hn,i kờnh gia mỏy phỏt th m n mỏy thu th k th n ca ngi dựng CR th m df (1.17) (m) Pn l li l cụng sut trờn súng mang 1.4 Dung lng h thng CR Tc truyn dn ti a t c ti súng mang th i vi cụng sut phỏt Pi cú th c tớnh theo cụng thc Shannon [29] Ri (Pi , hi ) = f log2 + |hi | Pi , i2 (1.19) Trong ú hi l li kờnh pha-inh trờn súng mang th i, i2 l nhiu trng Gauss v can nhiu t phớa phỏt PU sang súng mang th i Dung lng kờnh ca h thng CR-OFDM c a l [7-10]: N f log2 + C = max Pi,k i=1 |hss i | Pi + L l=1 (l) , (1.20) Ji vi Pi l cụng sut phỏt trờn súng mang th i ca ca SU l phng sai (l) nhiu trng Gauss AWGN, Ji biu th nhiu t bng thụng PU th l sang súng mang súng mang SU th i Trong h thng CR-OFDM K ngi dựng s dng phng phỏp a truy nhp FDMA Dung lng kờnh ca h thng ny c lun ỏn a l: N (k) K f log2 + C = max Pi,k i=1 k=1 |hss i,k | Pi,k + L l=1 (l) Ji,k + K m=1 m=k N (m) n=1 (m,k) , (1.21) Mn,i vi Pi,k l cụng sut phỏt cho súng mang th i, ngi dựng SU th k l (l) phng sai nhiu trng Gauss AWGN, Ji,k l nhiu t bng thụng PU th l sang súng mang th i, ngi dựng SU th k N (k) l s lng súng mang ca (m,k) kờnh SU th k, Mn,i l nhiu gia hai súng mang th i v th n ca ngi dựng SU th m v th k Chng PHN B TI NGUYấN TRONG H THNG CR N NGI DNG Xem xột mụ hỡnh phõn chia ph tn gia h thng CR v PU nh trờn hỡnh 2.1 Lun ỏn a nghim gii tớch ti u dng úng cho mụ hỡnh h thng CROFDM n ngi dựng vi ba kch bn bo v cht lng dch v cho ba h thng PU khỏc Kt qu gii tớch c i chng vi kt qu gii bng cụng c ti u CVX [30] Lun ỏn cng a phng phỏp phõn b cụng sut phỏt SOIT (Second Order Interference Tracking) da trờn nhiu t PU sang SU SOIT cú phc thut toỏn l O(N logN ) bng vi Scheme A v B c xut [7-10], v thp hn so vi phng phỏp ti u l O(N ) 2.1 Mụ hỡnh h thng v t S lng cỏc di tn ri rc ca h thng PU l L vi b rng tng ng l B1 , B2 , , BL H thng CR-OFDM n ngi dựng vi N súng mang vi khong Hỡnh 2.1: Mụ hỡnh phõn chia ph tn gia h thng CR v PU cỏch gia cỏc súng mang l f v chu k tớn hiu l Ts Vn ti u cú th c mụ t nh sau N C = max f log2 + Pi,k i=1 |hss i | Pi + L l=1 , Jl (2.1) i vi hm mc tiờu cụng thc (2.1), lun ỏn xem xột ba mụ hỡnh m bo QoS cho PU nh di õy 2.1.1 Li gii cho mụ hỡnh m bo cht lng dch v vi mt mc gii hn can nhiu Mụ hỡnh ny a iu kin bo v PU v cho phộp PU cú th hot ng vi cht lng dch v (QoS) mc chp nhn c can nhiu t SU nm mc gii hn cho phộp (IPC) ng thi lun ỏn cng xem xột n iu kin tng cụng sut phỏt ca h thng CR di mc gii hn cho phộp, l iu kin c ỏp ch bi nhng t chc qun lý tn s nh FCC hoc ETSI Cỏc iu kin biờn cho hm mc tiờu (2.1) c vit l: L N (l) C1 : (l) Ii (di , Pi ) Ith , (2.7) vi i = [1, , N ], (2.8) l=1 i=1 Pi 0, C2 : N Pi Pth , C3 : vi i = [1, , N ], (2.9) i=1 Vn ny cú th gii c bng phng phỏp Lagrange v cỏc iu kin KKT nh sau [14]: N L( ) = log2 + i=1 L Pi |hss i | + L l=1 N (2.19) N (l) Jl Ii Ith l=1 i=1 N ài Pi + i=1 Pi Pth , i=1 vi Pi l nghim cụng sut ti u v cỏc nhõn t Lagrange , ài , R0,+ Ta t (l) Ki (l) (l) = Ii Pi = di +Bl /2 |hsp i,l | Ts d(l) B /2 l i sin(f Ts ) f Ts , gii v bin lun phng trỡnh Lagrange vi cỏc iu kin biờn KKT, nghim gii tớch ti u i vi cụng sut 2.2.2 Phng phỏp A, B ca Bansal Trong [7-8], Bansal v cng s ó xut hai phng phỏp phõn chia cụng sut cn vi phc tớnh toỏn O(N logN ) Phng phỏp Scheme A Tỏc gi [7] xut mt phng phỏp phõn b cụng sut tuyn tớnh da trờn tham s l khong cỏch gia cỏc súng mang ca h thng CR ti cỏc bng tn ca h thng PU Trong ú cụng sut trờn mi súng mang ca h thng CR Pi Ith l bi b cụng sut n v P t P = L , cụng sut N/2 (l) (l) l=1 Pi cú th vit l i=1 iì Ki +KN/2+1i P nu P 4ìPtot N (N +2) Pi = 4ìPtot nu P > 4ìPtot N (N +2) N (N +2) (2.51) Phng phỏp Scheme B Trong phng phỏp Scheme B, t nghim ti u Pi cụng thc (2.22) tỏc (l) gi b qua phn + L l=1 Ji |hss i | v ch xem xột phn L l=1 (l) Ki T ú cụng sut (l) phỏt Pi cho mi súng mang t l nghch vi h s Ki Nh vy Pi cú th vit l Ith Ptot Pth (l) nu L i Pi = N ì l=1 K (2.53) P th Pi = nu Ptot > Pth (l) L l=1 Ki 2.2.3 xut phng phỏp bỏm nhiu bc hai SOIT Lun ỏn s dng cỏc hm a thc nhm mụ t xp x cụng sut phỏt ti u trờn mi súng mang v thy rng dựng hm bc mt mụ t xp x nghim ti u s cho sai s ln n mc 103 (W) Mc ny xp x 0.7 ln so vi cụng sut phỏt cc i trờn mi súng mang Hm bc mt cng chớnh l phng phỏp Scheme A c Bansal xut [7-8] Nghiờn cu sinh ó ch vic s dng a thc bc nm cú th mụ t xp x khỏ chớnh xỏc cụng sut ti u c phõn b trờn tng súng mang Tuy nhiờn vic dựng a thc bc nm mụ t mc cụng sut cn ti u s mang li phc thut toỏn (Computational Complexity) ln Vỡ th lun ỏn s dng a thc bc hai, c th l phng trỡnh parabol nhm mụ t xp x nghim ti u v t ú xut phng phỏp bỏm nhiu bc hai SOIT Vi phng phỏp ny, hiu nng dung lng kờnh ca SU c ci thin phc tớnh toỏn l O(N logN ) t P l cụng sut phỏt trung bỡnh Ith Ith trờn mi súng mang t = , s dng (l) v = LìN ìK L N LìN ì 11 l=1 i=1 Ki Mô hình phân bổ công suất cận tối u SOIT Mức công suất phát (W) 0.025 Công suất phát xác định lới parabol Mạng lới parabol 0.02 0.015 0.01 0.005 Công suất phân bổ sóng mang 0 10 15 20 Chỉ số sóng mang 25 30 Hỡnh 2.4: Thut toỏn bỏm nhiu bc hai mụ hỡnh CR n ngi dựng bt ng thc Cauchy-Schwarz lun ỏn tớnh c P (2.62) Tip theo nghiờn cu sinh xõy dng N/2 mng li parabol ng vi N/2 giỏ tr ca P , nhm xõy dng li parabol xp x vi cụng sut phõn b ti Sau ú a giỏ tr cp phỏt cụng sut Pi bng giỏ tr cỏc nỳt trờn mng li parabol ú Lun ỏn xõy dng chớnh sỏch phõn b cụng sut bỏm nhiu bc hai minh nh hỡnh 2.4 õy parabol Li(1) l mt li parabol u tiờn, ng vi P = v Li(N/2) l li parabol cui cựng ng vi P = Hai li parabol ny c xỏc nh bi hai iu kin, mt l ct trc honh ti v trớ súng mang u tiờn v súng mang th N Do ti hai v trớ ny, hai súng mang SU nm cnh cỏc di tn PU vỡ th cụng sut phỏt s xp x Hai l tng cụng sut phỏt trờn li parabol bng N ì P Sau xõy dng c N/2 li parabol, lun ỏn xut phng phỏp SOIT nh sau Giỏ tr Pmax c gỏn cho súng mang xa di tn s ca PU nht, ti súng th (N + 1)/2 i vi trng hp N l hoc hai súng mang th N/2 v N/2 + i vi trng hp N chn Sau ú hai súng mang k bờn cnh, ti v trớ (N + 1)/2 v (N + 1)/2 + i vi N l hoc hai súng mang v trớ N/2 v N/2 + i vi N chn s c phõn b cụng sut mc (k) Pmax P Tip tc nh vy cho n ht qu cụng sut phỏt hoc nhiu sang PU n mc gii hn A: i vi trng hp N chn Cụng sut phõn b cho súng mang ti v trớ N/2 i v N/2 + + i l Pmax i ì P B: i vi trng hp N l Cụng sut phõn b cho súng mang ti v trớ (N + 1)/2 i v (N + 1)/2 + i l Pmax i ì P 12 Dung lợng kênh (Mega Bít/giây) 40 Phân chia tối u Bám nhiễu bậc hai Scheme A 0-Nulling Scheme A 1-Nulling Scheme A 2-Nulling Phân chia Scheme B 0-Nulling 30 20 10 Mức can nhiễu giới hạn (mW) 10 Hỡnh 2.12: So sỏnh dung lng kờnh ca h thng CR-OFDM n ngi dựng gia cỏc phng phỏp phõn b cụng sut gia cỏc thut toỏn vi kờnh Rayleigh Quy tc ny tip din cho n iu kin biờn (2.7) ti hn Cú th thy rng iu kin rng buc nhiu hoc qu cụng sut cú th ti hn trc tt c cỏc súng mang c phõn b cụng sut Vỡ vy s lng cỏc súng mang hai u ca tớn hiu OFDM khụng c s dng l ng v hot ng nh khong bo v lm gim nhiu t SU sang PU 2.3 Kt qu mụ phng Xem xột h thng CR-OFDM n ngi dựng vi 20 súng mang v khong cỏch gia cỏc súng mang l f = 0.3125MHz B rng hai bng tn ca h thng PU nh mụ hỡnh 2.1 c gi s l f Cụng sut phỏt PPU trờn tng di tn c coi l 1W Mc cụng sut phỏt gii hn ca CR Pth = PPU Giỏ sp(l) ps(l) tr nhiu trng c t l 103 W hi , hi l kờnh Rayleigh Hỡnh 2.12 mụ t dung lng kờnh truyn ca SU c tớnh trung bỡnh sau chy 1000 ln mụ phng vi cỏc thut toỏn khỏc c ỏp dng Kt qu mụ phng cho thy phõn b cụng sut da trờn nhiu (Scheme B) mang li dung lng cao hn so vi da tuyn tớnh theo khong cỏch (Scheme A) Bờn cnh ú vic tt i mt s cỏc súng mang ti hai u ca tớn hiu OFDM lm gim s lng bin N v gim mc phc tớnh toỏn ON ng thi nhng súng mang ny hot ng nh mt khong bo v lm bc x ngoi di OOB, t ú cú th nõng cao c cụng sut phỏt ti nhng súng mang khỏc Khi tt i mt súng mang mi u tớn hiu OFDM, SU cú dung lng cao hn so vi trng hp tt i hai súng ti mc Ith = 6mW Lý l mc Ith cao, cỏc súng mang bờn cnh cỏc di tn PU cng c s dng truyn dn Vỡ vy vic tt i hai súng mang lm gim b rng bng thụng ca SU v lm gim dung lng kờnh truyn 13 Dung lợng kênh (Mega Bít/Giây) 50 Phân chia tối u Đề xuất PP bám nhiễu bậc Scheme A, 0-Nulling Scheme A, 2-Nulling Scheme B Phân chia tối u Đề xuất PP bám nhiễu bậc Scheme A, 0-Nulling Scheme A, 2-Nulling Scheme B 45 40 35 30 MIMO 2x2: SISO 25 Mức can nhiễu giới hạn (mW) 10 Hỡnh 2.13: So sỏnh dung lng kờnh ca h thng SISO v MIMO CR-OFDM n ngi dựng vi kờnh Rayleigh Phng phỏp xut SOIT xem xột khụng nhng khong cỏch t cỏc súng mang SU n di tn PU m cũn da trờn cỏc tham s nhiu Kt qu hỡnh 2.12 cho thy SU s dng phng phỏp SOIT cú dung lng xp x 95% so vi s dng phng phỏp ti u ng phc thut toỏn gim t O(N ) xung O(N logN ) SOIT nõng cao dung lng xp x 8% so vi Scheme B v xp x 30% so vi Scheme A Vic s dng MIMO cho h thng CR nhm t c thờm li phõn khụng gian gia cỏc ng-ten nh trờn hỡnh 2.13 So sỏnh hiu nng dung lng ca h thng CR hai mụ hỡnh MIMO v SISO lun ỏn thy rng i vi mc can nhiu gii hn Ith = ì 104 h thng MIMO cú dung lng ln hn SISO xp x 3.4Mbps tng ng vi xp x 0.17bit/s/Hz Vi mc can nhiu gii hn Ith = 10 ì 104 h thng MIMO cú dung lng ln hn SISO xp x 6Mbps tng ng vi xp x 0.3bit/s/Hz 14 Chng PHN B TI NGUYấN TRONG H THNG CR A NGI DNG Xem xột h thng CR-OFDM a ngi dựng vi K kờnh s dng OFDM, s dng phng phỏp a truy nhp FDMA Mi kờnh cú N (k) tng s N súng mang ca h thng H thng SU s dng cỏc h ph nm k vi L bng tn PU Lun ỏn xem xột hai quỏ trỡnh, gm phõn chia kờnh ng v phõn b cụng sut 3.1 Vn phõn chia kờnh Trong phn ny lun ỏn xem xột phng phỏp phõn chia kờnh u v sut hai phng phỏp phõn chia kờnh ng da trờn hai loi nhiu tng h gia SU v PU, gm (a) Gii phỏp phõn chia nhiu nghch o IIA (Inverted Interference Assignment) da nhiu t PU sang SU v s cõn bng v mc nhiu (b) Gii phỏp phõn chia hp súng mang thụng minh CCA (Cognitive Carrier Aggregation) da trờn nhiu t SU sang PU v s cụng bng v QoS 3.1.1 Phng phỏp phõn chia kờnh u õy l phng phỏp ph bin vỡ tớnh n gin vi phc thut toỏn l O(N ) [73] t N (k) l s súng mang ca kờnh th k h thng SU suy ra: N (k) = N , K (3.1) vi N l s súng mang con, K l tng s kờnh ca h thng SU Phng phỏp ny c s dng nhiu h thng truyn thụng vớ d nh h thng WiFi, mi kờnh l bng v bng 20MHz 15 3.1.2 xut phng phỏp phõn chia kờnh ng (IIA) da trờn nhiu t PU sang SU Phng phỏp phõn chia IIA cú th ỏp dng c c hai mụ hỡnh trung v phõn tỏn, nh da trờn nhiu t PU sang SU cú th hon ton tớnh toỏn c ti phớa SU IIA c thc hin da trờn ba bc nh sau: Bc 1: H thng CR lp mt bn nhiu t phớa PU sang SU Nhiu t PU sang SU hon ton cú th o v tớnh c ti phớa SU Bc 2: IIA tớnh lng nhiu trung bỡnh trờn tng súng mang ca CR ng thi tớnh lng nhiu J m mi ngi dựng SU cn phi chu J= Kì L l=1 N i=1 (l) (l) (l) Ji (di , PPU ) N (l) (l) , (3.2) (l) vi L l s lng bng thụng ca h thng PU, Ji (di , PPU ) l nhiu ca t bng thụng PU th l súng mang CR th i, N l tng s súng mang ca CR Bc 3: t N (k) l s súng mang ca kờnh SU th k, nhiu t h thng PU sang kờnh SU th k c vit l L N (k) (l) N (k) Jps = (l) (l) Ji,k (di,k , PPU ), (3.3) l=1 i=1 Chn N (k) cho N (k) Jps J (3.4) Quỏ trỡnh ny c tip tc cho n K kờnh, v kờnh th K s nhn ton b nhng tn s cũn trng cũn li Vi ba bc phõn chia kờnh ng theo phng phỏp IIA, phc ca phng phỏp ny tng t nh phõn chia u v bng O(N ) [73] 3.2 xut phng phỏp phõn chia kờnh ng (CCA) da trờn nhiu t SU sang PU Phng phỏp phõn chia kờnh ng CCA cú th c ỏp dng mụ hỡnh trung CCA da trờn nhiu t SU sang PU v mc ngng cụng sut nhiu gii hn Ith CCA c thc hin da trờn bc nh sau: Bc 1: H thng CR lp mt bn nhiu t phớa SU sang PU v xỏc nh mc ngng nhiu gii hn Ith Bc 2: CCA tớnh lng nhiu trung bỡnh I m mi kờnh SU gõy sang PU I= Kì L l=1 (l) (l) (l) N i=1 Ii (di , PPU ) N 16 , (3.5) (l) (l) (l) vi L l s lng bng thụng ca h thng PU, Ii (di , PPU ) l nhiu t súng mang SU th i sang bng thụng PU th l N l tng s súng mang ca SU Bc 3: t N (k) l s súng mang ca kờnh SU th k, chn N (k) nh sau N (k) (3.7) Isp I Quỏ trỡnh ny c tip tc cho n kờnh th K Kờnh th K s nhn ton b nhng tn s cũn trng cũn li phc ca phng phỏp ny cú th tớnh tng t nh IIA bng L ì O(N ), L bng tn PU cn bo v vi L mc cụng sut can nhiu gii hn [73] 3.3 Vn phõn b cụng sut Gi s rng cú rt nhiu ngi dựng SU, da trờn nh lý gii hn trung tõm (m,k) (central limit theorem), cú th coi Mn,i l mt loi nhiu trng Gauss [5] Lun ỏn vit li hm mc tiờu vi cỏc iu kin biờn nh di õy hss i,k K N (k) f log2 + C = max Pi k=1 i=1 Pi,k L l=1 + Jl , (3.9) Lun ỏn xem xột xỏc sut nhiu t SU sang PU nh hn mc gii hn cn ln hn mc gii hn iu kin ny cho phộp xỏc nh xỏc sut rt mng (outage probability) ca h thng ca PU Cỏc iu kin biờn i vi bi toỏn ti u hm mc tiờu (3.9) l: K N (k) (l) (l) Ii,k (di,k , Pi,k ) Ith C1 : Pr , (3.10) k=1 i=1 (l) vi Ith l mc can nhiu gii hn cho phộp trờn bng thụng PU th l C2 : Pi,k Pth , i = [1, , N (k)], k = [1, , K] (l) (3.10) (l) T cụng thc (3.10) v Ii,k = Pi,k Ki,k lun ỏn nhn c K N (k) (l) (l) Pi,k Ki,k Ith Pr , (3.14) k=1 i=1 hay vit cỏch khỏc lun ỏn cú K N (k) (l) (l) Pi,k Ki,k k=1 i=1 17 Ith ln(1 ) (3.19) Tip theo lun ỏn t i,k = |hss i,k | + L l=1 Jl T hm mc tiờu (3.9) phng trỡnh Lagrange cú th vit l K N (k) L( ) = K N (k) log2 + Pi,k i,k k=1 i=1 k=1 i=1 K N (k) L (l) Pi,k Ki,k l l=1 Pi,k Pth k=1 i=1 (l) Ith l ln(1 ) (3.20) K N (k) + ài,k Pi,k , k=1 i=1 Vi cỏc h s nhõn Lagrange l R0,+ , l = [1, L], ài,k R0,+ , i = [1, , N (k)], k = [1, , K] v l cỏc nhõn t Lagrange Khi ú nghim Pi,k c tớnh l (l) L L (l) nu 1i , l=1 l Ki,k + i,k l=1 l Ki,k + Pi,k = (3.22) (l) L 0, nu l l=1 Ki,k + > i,k 3.3.1 Phng phỏp phõn b cụng sut u Phng phỏp ny chia u cụng sut phỏt trờn tt c cỏc súng mang t P l cụng sut trờn mi súng mang, Ptot l qu cụng sut phỏt ca SU, lun ỏn tớnh c Ith , nu Ptot Pth N (k) (l) L K ln(1) l l=1 k=1 i=1 Ki,k Pi = (3.25) P = Pth /N, nu Ptot Pth Tham s Ith l mc can nhiu gii hn ó bit ti h thng SU Vỡ vy SU hon ton cú th s dng phng phỏp ny thc t vi phc tớnh toỏn l O(N ) 3.3.2 xut m rng phng phỏp bỏm nhiu bc hai SOIT Trong phn ny lun ỏn m rng phng phỏp phõn b cụng sut phỏt bỏm nhiu bc hai (SOIT) cho h thng CR-OFDM a ngi dựng Khỏc vi h thng CROFDM n ngi dựng, h thng a ngi dựng trc ht phi xỏc nh c cụng sut phỏt trờn tng ngi dựng h thng Núi cỏch khỏc P c hiu l cụng sut phỏt trung bỡnh ca tng cp ngi dựng Lun ỏn chia cụng sut phỏt cho tng kờnh da trờn b rng bng thụng ca chỳng Cụng sut trung bỡnh trờn tng kờnh s nm khong ì N (k) ì N (k) P (k) N N 18 (3.30) Mở rộng phơng pháp đề xuất SOIT cho đa ngời dùng Mức công suất phát (W) 0.025 #2 CR User #1 CR User 0.02 Mạng lới Parabol 0.015 0.01 0.005 0 10 15 20 25 30 Chỉ số sóng mang 35 40 45 Hỡnh 3.4: xut m rng phng phỏp bỏm nhiu bc hai (SOIT) cho h thng CROFDM a ngi dựng vi N (k) l s súng mang tng ng vi b rng bng thụng ca kờnh th k v N l s súng mang h thng CR Tip tc ý tng ca thut toỏt bỏm nhiu bc hai ú l xõy dng N (k)/2 mng li parabol ng vi N (k)/2 giỏ tr ca P (k), sau ú a giỏ tr cp phỏt cụng sut Pi,k bng giỏ tr cỏc nỳt trờn mng li parabol ú Chớnh sỏch phõn b cụng sut SOIT c minh nh hỡnh 3.4, (k) õy parabol li1 l mt li parabol u tiờn ca cp ngi dựng th k, (k) (k) ng vi P (k) = ìN v liN l li parabol cui cựng cng ca cp ngi N (k) Hai li parabol ny c xỏc nh bi hai dựng th k ng vi P (k) = ìN N iu kin, mt l ct trc honh ti v trớ th N (k 1) + v th N (k) i vi cp ngi dựng u tiờn N (0) c coi bng iu ny c gii thớch l ti hai v trớ ny, hai súng mang ca SU nm cnh cỏc di tn ca PU hoc cnh kờnh SU khỏc nờn cú cụng sut phỏt xp x Hai l tng cụng sut phỏt trờn cỏc li parabol chớnh l tng qu cụng sut phỏt ca kờnh th k hay l P (k) = N (k) ì P (k) T õy phng phỏp ni suy cụng sut phỏt trờn mi súng mang ca mi kờnh s c tin hnh cho ngi dựng th k nh sau: Nu N (k) chn, hai súng mang gia ti v trớ th N (k)/2 v N (k)/2 + s c phõn b cụng sut (k) phỏt cao nht mc Pmax Nu N (k) l, súng mang gia ti v trớ th (k) (N (k) + 1)/2 s c phõn b cụng sut phỏt cao nht mc Pmax Sau ú hai súng mang bờn cnh hai bờn v trớ N (k)/2 v N (k)/2 + i vi trng hp N (k) chn v (N (k) + 1)/2 vi (N (k) + 1)/2 + i vi trng hp N (k) (k) l s c phõn b cụng mc Pmax P (k) Tip tc nh vy lun ỏn xut chớnh sỏch phõn b cụng sut nh sau: A: i vi N (k) chn Cụng sut phõn b cho súng mang ti v trớ N (k)/2 i v N (k)/2 + + i 19 (k) l Pmax i ì P (k) B: i vi N (k) l Cụng sut phõn b cho súng mang ti v trớ (N (k) + 1)/2 i v (N (k) + (k) 1)/2 + i l Pmax i ì P (k) Quy tc ny cng tip din cho n iu kin can nhiu biờn hoc qu cụng sut phỏt ti hn trc ton b N (k) súng mang c phõn b cụng sut Núi cỏch khỏc phng phỏp ny cú s súng mang c tt l bt nh Cỏc súng mang c tt ny s nm hai u ca tớn hiu OFDM, hot ng ging nh mt khong bo v nhm lm gim can nhiu gia SU v PU 3.3.3 xut m rng phng phỏp Scheme A M rng mụ hỡnh Scheme A [7-10], bc nhy cụng sut P l c nh Cụng sut phỏt ti súng mang th i ca cp thu phỏt th k c xỏc nh nh sau: Pi,k = P ì i, vi P ì (N (k) i) i [1, , N (k)/2 ] (3.37) i [ N (k)/2 + 1, , N (k)] vi Bc nhy cụng sut P c tớnh nh sau (l) Ith P = K k=1 N (k) + /2 2l2 N (k) + /2 (3.41) ln(1 ) D thy rng v phi ca phng trỡnh trờn l hng s Nh vy bc nhy cụng sut P l cú th tớnh c Thay P tớnh c cụng thc (3.41) vo (3.37) lun ỏn cú cụng sut phõn b trờn mi súng mang ca h thng CR 3.3.4 xut m rng phng phỏp Bansal B Lun ỏn m rng phng phỏp Scheme B cho h thng CR-OFDM a ngi dựng Nh vy t phng trỡnh (3.19) lun ỏn cú th vit li K N (k) (l) (l) k=1 i=1 (l) Ith (l) Pi,k Ki,k = , (3.42) l ln(1 ) (l) Theo [7-8], Pi,k t l nghch i vi Ki,k t Pi,k = P (l) (l) , Ki,k vi P (l) l hng s, t õy lun ỏn cú c cụng sut phỏt trờn mi súng mang l (l) Ith (l) Pi,k = (l) N Ki,k l ln(1 ) 20 (3.47) x 10 P TX(W) IIA 0 P TX(W) -3 x 10 SuperWiFi Uniform x 10 20 40 60 Chỉ số sóng mang -3 CCA 0 20 40 60 Chỉ số sóng mang -3 -3 0 x 10 0 20 40 60 Chỉ số sóng mang P TX(W) P TX(W) 20 40 60 Chỉ số sóng mang Hỡnh 3.5: Cụng sut phỏt phõn b trờn tng súng mang ngi dựng biu din trờn n v (W) i vi phng phỏp phõn b cụng sut, Ith = 104 W (l) m bo ngng cụng sut nhiu Ith trờn tt c l di tn ca h thng PU, cụng sut phõn b trờn súng mang th i ca ngi dựng th k h thng CR l (l) Pi,k = min{Pi,k } vi l = [1, , L] (3.48) 3.4 Kt qu mụ phng Kt qu mụ phng c thc hin trờn trờn Matlab vi h thng CR gm hai cp ngi dựng s dng iu ch OFDM, s dng a truy nhp FDMA H thng CR thc hin truyn dn trờn khong bng tn trng tm thi l 20MHz tng ng vi 64 súng mang vi khong cỏch gia cỏc súng mang f = 0.3125MHz Hai bng tn B1 = 20MHz v B2 = 60MHz ca h thng PU cú cụng sut phỏt tng ng l 100mW v 300mW Nhiu trng l 104 W trờn mi súng mang Mc can nhiu gii hn Ith l bi s t 1:10 ca Hỡnh 3.5 mụ t cụng sut phỏt phõn b trờn mi súng mang vi mc ngng nhiu cho phộp Ith = 0.1mW Nhng súng mang bờn cnh ph tn ca h thng PU, cng nh nhng súng mang bờn cnh ca hai ngi dựng SU cú cụng sut phỏt thp hn nhng súng mang khỏc nhm gim nhiu sang bng tn lõn cn Bng 3.1 thng kờ v so sỏnh s lng súng mang trờn tng cp ngi dựng v tng cụng sut phỏt ca h thng CR i vi cỏc phng phỏp phõn chia kờnh ng Trong SU s dng phng phỏp phõn chia kờnh ng IIA, kờnh th nht nhn c 60 v kờnh th hai ch nhn c súng mang so vi phng phỏp CCA 21 Bng 3.1: So sỏnh s lng súng mang trờn tng cp ngi dựng v tng cụng sut phỏt ca h thng CR i vi cỏc phng phỏp phõn chia tn s xut vi mc ngng nhiu gii hn cho phộp Ith = 104 W Phng phỏp IIA Uniform CCA Kiu SuperWiFi Dung lợng kênh bit/s 10 x 10 S súng mang ca cp th nht 60 32 38 56 S súng mang ca cp th hai 32 26 Tng cụng sut phỏt 0.06998W 0.04946W 0.05253W 0.06648W Phơng pháp IIA Đề xuất SOIT Phân chia tối u Đề xuất mở rộng Scheme A Phân chia Đề xuất mở rộng Scheme B 2 Mức công suất can nhiễu giới hạn (W) x 10 -4 Hỡnh 3.6: So sỏnh dung lng kờnh ca h thng CR-OFDM hai ngi dựng, phõn chia kờnh theo phng phỏp xut IIA, s dng cỏc phng phỏp phõn b cụng sut phỏt khỏc l kờnh th nht cú 38 súng mang v kờnh th hai cú 26 súng mang S kt hp gia phng phỏp IIA v gỏn cỏc bng tn SU thnh cỏc bng tn c s c gi l phõn chia kờnh kiu SuperWiFi Kt qu mụ phng cho thy kờnh th nht nhn c 56 súng mang tng ng vi bng thụng 17.5MHz v kờnh th hai nhn c súng mang con, tng ng vi 2.5MHz IIA giỳp nõng cao cụng sut phỏt lờn 45% so vi phõn chia kờnh u, 5% so vi phõn chia kiu SuperWiFi v 33% so vi CCA IIA cú phc tớnh toỏn thp O(N ) nhiờn khụng m bo c QoS v b rng bng thụng ti thiu Vic s dng IIA cú th dn ti kh nng cú kờnh khụng th s dng vỡ quỏ nh CCA da trờn mc can nhiu gii hn c a bi PU, vỡ th phc thut toỏn s tng lờn nhiu PU a nhiu mc cụng sut can nhiu gii hn khỏc Kt qu trờn hỡnh 3.6 mụ t dung lng kờnh ca h thng CR-OFDM a ngi dựng, phõn chia kờnh ng IIA v s dng cỏc phng phỏp phõn b cụng sut khỏc Phng phỏp Scheme B ca Bansal da trờn phng phỏp rút 22 Dung lợng kênh bit/s x 10 Phơng pháp CCA Đề xuất SOIT Phân chia tối u Đề xuất mở rộng Scheme A Đề xuất mở rộng Scheme B Phân chia 1 Mức công suất can nhiễu giới hạn (W) x 10 -4 Hỡnh 3.11: So sỏnh dung lng kờnh ca h thng CR-OFDM hai ngi dựng, phõn chia kờnh theo phng phỏp xut CCA, s dng cỏc phng phỏp phõn b cụng sut phỏt khỏc nc cú dung lng kờnh thp hn 30% so vi phõn b ti u v thp hn 25% so vi phng phỏp lun ỏn xut Phng phỏp Scheme A mang li dung lng kờnh mc 55% so vi phng phỏp ti u v thp hn 30% so vi Scheme B cng nh 45% so vi SOIT Thp nht l phng phỏp phõn chia u nh hn 23% so vi Scheme A Kt qu so sỏnh dung lng vi cỏc phng phỏp phõn b cụng sut khỏc s dng phng phỏp phõn chia kờnh ng CCA c mụ t trờn hỡnh 3.11 õy lun ỏn thy rng phng phỏp phõn b cụng sut cn ti u bỏm nhiu bc hai SOIT t c dung lng kờnh mc 95% so vi phng phỏp ti u Scheme B ch mang li 70%, cng nh Scheme A 52% v phõn chia u 26% so vi phõn b cụng sut ti u 23 Kt Lun Cỏc kt qu v úng gúp ca lun ỏn cng nh hng nghiờn cu tip theo s c nghiờn cu sinh trỡnh by di õy: A: Mt s kt qu t c ca lun ỏn a nghim gii tớch ti u dng úng cho mụ hỡnh h thng CR-OFDM n ngi dựng vi ba kch bn bo v cht lng dch v cho ba h thng PU khỏc xut gii phỏp phõn b cụng sut phỏt bỏm nhiu bc hai (SOIT) cho h thng CR-OFDM n ngui dựng xut hai gii phỏp phõn chia tn s da trờn nhiu cho h thng CROFDM a ngi dựng, c th: a) Gii phỏp phõn chia nhiu nghch o IIA da trờn s cụng bng mc nhiu v b) Gii phỏp phõn chia hp súng mang thụng minh (CCA) da trờn s m bo v QoS xut hai phng ỏn gii quyt bi toỏn ti u v cn ti u phõn b cụng sut ca h thụng CR-OFDM a ngi dựng B: Hng phỏt trin tip theo Da trờn kt qu ca lun ỏn cỏc sau cú th tip tc c nghiờn cu: 1) i vi h thng CR-OFDM a ngi dựng: Hng nghiờn cu xem xột nhiu tng h gia nhng ngi dựng SU cũn b ng Vic a nghim gii tớch ti u cho cụng sut phỏt xem xột c loi nhiu ny cú th c nghiờn cu tip 2) i vi phõn b cụng sut cn ti u: Bc nghiờn cu tip theo cú th l s dng hai phng trỡnh bỏm theo hai loi nhiu t PU sang SU v ngc li nõng cao dung lng h thng CR hn na M rng hng nghiờn cu h thng Massive MIMO Vn la chn nhúm ng-ten ti u, hoc cụng sut phỏt ti u trờn mi ng-ten cng l mt cú th phỏt trin tip t kt qu ca lun ỏn Trin khai trờn test-bed ti nghiờn cu s thnh cụng hn nu mt s cỏc gii phỏp c xut cú th trin khai trờn test-bed õy cng l hng nghiờn cu cú ý ngha thc tin ln cn c thc hin 24 danh mc cỏc cụng trỡnh cụng b ca lun ỏn C1 Hoa, N T Hieu, N T Van Duc, N Gelle, G & Choo, H (2013) Second order suboptimal power allocation for OFDM-based cognitive radio systems In Proceedings of the 7th International Conference on Ubiquitous Information Management and Communication, pp 50 C2 Hoa, N T Hieu, N T Van Duc, N & Giang, T V B (2013) Power optimization for multiuser MISO-OFDMA based cognitive radio systems In IEEE International Conference on Advanced Technologies for Communications (ATC), pp 711 C3 Nguyen, T H Tran, H M Nguyen, T H Van Le, T.; Nguyen, V K & others (2014) Optimal resource allocation for multiusers FDMA-based cognitive radio with mutual interference threshold In IEEE International Conference on Advanced Technologies for Communications (ATC), pp 477 481 C4 Nguyen, T H & others (2015) Power control and multi-bands assignment for Cognitive Radio in LTE scenario National Foundation for Science and Technology Development Conference on Information and Computer Science (NICS), pp 289293 J1 Nguyen, T H Nguyen, T H Ha, D T Gelle, G Choo, H & others (2014) Second Order Suboptimal Power Allocation for MIMO-OFDM Based Cognitive Radio System KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS) 8(8), 26472662 J2 Nguyn Tin Hũa v Nguyn Vn c (2016) Effect of Spectrum Assignment on the Performance of Cognitive Radio Coexistence in the DVB-T Television Broadcast Bands Tp Khoa hc v Cụng ngh, HBK, H Ni, 10(2016),048054 [...]... bỡnh Ith Ith trờn mi súng mang con t = , s dng (l) v = LìN ìK L N min LìN ì 11 l=1 i=1 Ki Mô hình phân bổ công suất cận tối u SOIT Mức công suất phát (W) 0.025 Công suất phát xác định tại lới parabol Mạng lới parabol 0.02 0.015 0.01 0.005 Công suất phân bổ trên các sóng mang con 0 0 5 10 15 20 Chỉ số sóng mang con 25 30 Hỡnh 2.4: Thut toỏn bỏm nhiu bc hai mụ hỡnh CR n ngi dựng bt ng thc Cauchy-Schwarz... CR -OFDM a ngi dựng, phõn chia kờnh ng IIA v s dng cỏc phng phỏp phõn b cụng sut khỏc nhau Phng phỏp Scheme B ca Bansal da trờn phng phỏp rút 22 Dung lợng kênh bit/s 5 x 10 4 3 Phơng pháp CCA 7 Đề xuất SOIT Phân chia tối u Đề xuất mở rộng Scheme A Đề xuất mở rộng Scheme B Phân chia đều 2 1 0 1 2 3 4 5 6 7 Mức công suất can nhiễu giới hạn (W) 8 9 x 10 -4 Hỡnh 3.11: So sỏnh dung lng kờnh ca h thng CR -OFDM. .. gii tớch ti u dng úng cho mụ hỡnh h thng CR -OFDM n ngi dựng vi ba kch bn bo v cht lng dch v cho ba h thng PU khỏc nhau 2 xut gii phỏp phõn b cụng sut phỏt bỏm nhiu bc hai (SOIT) cho h thng CR -OFDM n ngui dựng 3 xut hai gii phỏp phõn chia tn s da trờn nhiu cho h thng CROFDM a ngi dựng, c th: a) Gii phỏp phõn chia nhiu nghch o IIA da trờn s cụng bng mc nhiu v b) Gii phỏp phõn chia tp hp súng mang con... N chn Cụng sut phõn b cho súng mang con ti v trớ N/2 i v N/2 + 1 + i l Pmax i ì P B: i vi trng hp N l Cụng sut phõn b cho súng mang con ti v trớ (N + 1)/2 i v (N + 1)/2 + i l Pmax i ì P 12 Dung lợng kênh (Mega Bít/giây) 40 Phân chia tối u Bám nhiễu bậc hai Scheme A 0-Nulling Scheme A 1-Nulling Scheme A 2-Nulling Phân chia đều Scheme B 0-Nulling 30 20 10 0 2 4 6 8 Mức can nhiễu giới hạn (mW) 10... chia tn s xut vi mc ngng nhiu gii hn cho phộp Ith = 104 W Phng phỏp IIA Uniform CCA Kiu SuperWiFi Dung lợng kênh bit/s 10 x 10 8 6 S súng mang con ca cp th nht 60 32 38 56 S súng mang con ca cp th hai 4 32 26 8 Tng cụng sut phỏt 0.06998W 0.04946W 0.05253W 0.06648W Phơng pháp IIA 7 Đề xuất SOIT Phân chia tối u Đề xuất mở rộng Scheme A Phân chia đều Đề xuất mở rộng Scheme B 4 2 0 1 2 3 4 5 6 7 Mức công. .. (SOIT) cho h thng CR -OFDM a ngi dựng Khỏc vi h thng CROFDM n ngi dựng, trong h thng a ngi dựng trc ht phi xỏc nh c cụng sut phỏt trờn tng ngi dựng trong h thng Núi cỏch khỏc P c hiu l cụng sut phỏt trung bỡnh ca tng cp ngi dựng Lun ỏn chia cụng sut phỏt cho tng kờnh da trờn b rng bng thụng ca chỳng Cụng sut trung bỡnh trờn tng kờnh s nm trong khong ì N (k) ì N (k) P (k) N N 18 (3.30) Mở rộng phơng pháp. .. s nm trong khong ì N (k) ì N (k) P (k) N N 18 (3.30) Mở rộng phơng pháp đề xuất SOIT cho đa ngời dùng Mức công suất phát (W) 0.025 #2 CR User #1 CR User 0.02 Mạng lới Parabol 0.015 0.01 0.005 0 0 5 10 15 20 25 30 Chỉ số sóng mang con 35 40 45 Hỡnh 3.4: xut m rng phng phỏp bỏm nhiu bc hai (SOIT) cho h thng CROFDM a ngi dựng vi N (k) l s súng mang con tng ng vi b rng bng thụng ca kờnh th k v N l... mi u tớn hiu OFDM, SU cú dung lng cao hn so vi trng hp tt i hai súng ti mc Ith = 6mW Lý do l khi mc Ith cao, cỏc súng mang con bờn cnh cỏc di tn PU cng c s dng truyn dn Vỡ vy vic tt i hai súng mang lm gim b rng bng thụng ca SU v lm gim dung lng kờnh truyn 13 Dung lợng kênh (Mega Bít/Giây) 50 Phân chia tối u Đề xuất PP bám nhiễu bậc 2 Scheme A, 0-Nulling Scheme A, 2-Nulling Scheme B Phân chia tối u Đề... Mức công suất can nhiễu giới hạn (W) 8 9 x 10 -4 Hỡnh 3.6: So sỏnh dung lng kờnh ca h thng CR -OFDM hai ngi dựng, phõn chia kờnh theo phng phỏp xut IIA, khi s dng cỏc phng phỏp phõn b cụng sut phỏt khỏc nhau l kờnh th nht cú 38 súng mang con v kờnh th hai cú 26 súng mang con S kt hp gia phng phỏp IIA v gỏn cỏc bng tn SU thnh cỏc bng tn c s c gi l phõn chia kờnh kiu SuperWiFi Kt qu mụ phng cho thy kờnh... CR A NGI DNG Xem xột h thng CR -OFDM a ngi dựng vi K kờnh s dng OFDM, s dng phng phỏp a truy nhp FDMA Mi kờnh cú N (k) trong tng s N súng mang con ca h thng H thng SU s dng cỏc h ph nm k vi L bng tn PU Lun ỏn xem xột hai quỏ trỡnh, gm phõn chia kờnh ng v phõn b cụng sut 3.1 Vn phõn chia kờnh Trong phn ny lun ỏn xem xột phng phỏp phõn chia kờnh u v sut hai phng phỏp phõn chia kờnh ng da trờn hai loi