Truyền thông chuyển tiếp và hợp tác

Truyền thông chuyển tiếp và hợp tác

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Authorization, Accounting Xác thực, Ủy quyền, Kế toán

CSI Channel State Information Thông tin trạng thái kênh

DFT Discrete Fourier Transform Biến đổi Fourier rời rạc

MỞ ĐẦU

Truyền thông dữ liệu qua mạng vô tuyến là một lĩnh vực đang dần nâng cao cả

về phương diện kỹ thuật và tính ứng dụng Đây chính là mũi nhọn trong ngành thôngtin và truyền thông ở hiện tại và trong tương lai Tuy nhiên, việc truyền dẫn thông tinqua các kênh vô tuyến không được đảm bảo chắc chắn bởi nhiều lý do như thời tiết,địa hình Trong thực tế, tín hiệu được truyền từ máy phát tới máy thu theo nhiềuđường khác nhau gây ra hiện tượng thăng giáng ngẫu nhiên về biên độ, pha và góc tớicủa tín hiệu thu được, hiện tượng này được gọi là fading đa đường Ảnh hưởng củafading đa đường tới chất lượng truyền tín hiệu là rất lớn Vấn đề này đã nhận được rấtnhiều sự quan tâm nghiên cứu và nhiều phương pháp khác nhau đã được đưa ra để hạnchế ảnh hưởng của fading này như sử dụng kỹ thuật phân tập, MIMO…Tuy nhiên, vớimỗi phương pháp đều có tồn tại những khuyết điểm Báo cáo này sẽ trình bày về mộtphương pháp khác để làm giảm ảnh hưởng của fading đó là kỹ thuật truyền thông đachặng (Multi-hop Communication), đây là một kỹ thuật khá mới Ý tưởng chính của

kỹ thuật này là sẽ chia nhỏ đường truyền giữa node nguồn và node đích bằng cách sửdụng các node trung gian ở giữa (relay) để chuyển tiếp tín hiệu Node relay ngoàinhiệm vụ chuyển tiếp tín hiệu nó còn làm nhiệm vụ khuếch đại và truyền, giải mã vàtruyền…để mở rộng phạm vi phủ sóng, tăng chất lượng của hệ thống Đây cũng là vấn

đề đáng được quan tâm và nghiên cứu

Báo cáo được chia thành hai chương:

 Chương I: Tổng quan về hệ thống truyền thong đa chặng

 Chương II: Kỹ thuật chuyển tiếp của hệ thống truyền thông đa chặngTrong quá trình làm báo cáo, mặc dù đã có nhiều cố gắng, song không thể tránhkhỏi những sai sót, nhóm chúng em rất mong nhận được sự góp ý của thầyPGS.TS.Đặng Thế Ngọc và các bạn

Chúng em xin cảm ơn!

CHƯƠNG I: TỔNG QUÁT VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN THÔNG ĐA

CHẶNG

1.1.Khái niệm

Nguyên tắc chuyển tiếp

Thông tin di động không dây truyền thống dựa trên các liên lạc điểm-điểm, tức

là có hai nút mạng được tham gia vào quá trình truyền dữ liệu Như: các trạm gốc (BS)

và các trạm di động (MS) trong một khung di động, điểm truy cập không dây và máytính xách tay trong Local Area (LAN), hoặc truyền thông giữa hai MS peer-to-peer,máy phát (Tx) và máy thu (Rx)…

Kỹ thuật truyền thông đa chặng sử dụng nút chuyển tiếp để chia đường truyền(vùng phủ sóng) ra thành nhiều chặng nhỏ

Nguyên lý của kỹ thuật chuyển tiếp là sử dụng nút chuyển tiếp (RN) như mộtthiết bị để truyền dữ liệu giữa trạm gốc (BS) và thiết bị người dùng (UE/ MS) Hình2.1 cho ta một mô hình mạng chuyển tiếp đơn giản với nguôn (BS), nút chuyển tiếp(Relay) và đích (UE)

- Mạng chuyển tiếp đa chặng là sự kết hợp của các liên kết ngắn để có thể phủsóng một khu vực rộng lớn bằng cách sử dụng thiết bị chuyển tiếp trunggian giữa trạm gốc (BS) và máy thu (MS) Trong hình 3.3a, việc truyền tínhiệu vô tuyến chỉ có thể đến các trạm mà cách nhau một chặng từ máy phát.MS3 trong hình 3.3a chỉ có thể thiết lập một việc truyền dẫn trực tiếp vớiRS3 Trong hình 3.3b, MS3 có thể được tham gia truyền dẫn trực tiếp khôngchỉ với BS mà còn với RS2 và RS3 Mô hình này còn gọi là hệ thống đachặng phối hợp

1.2 Những yếu tố liên quan đến chất lượng đường truyền

Để đánh giá khả năng hoạt động của một hệ thống thông tin vô tuyến và mô tảchính xác kênh truyền không dây thì phải xác định được đặc tính môi trường truyền

1.2.1 Hiện tượng fading

Fading là hiện tượng sai lạc tín hiệu thu môt cách bất thường xảy ra đối với các hệthống vô tuyến do tác đông của môi trường truyền dẫn Các yếu tố gây ra Fading đốivới các hệ thống vô tuyến măt đất như:

• Sự thăng giáng của tầng điện ly đối với hệ thống sóng ngắn

• Sự hấp thụ gây bởi các phân tử khí, hơi nước, mưa, tuyết, sương mù sự hấpthụ này phụ thuôc vào dải tần số công tác đăc biệt là dải tần cao (>10Ghz)

• Sự khúc xạ gây bởi sự không đổng đều của mật đô không khí

• Sự phản xạ sóng từ bề măt trái đất, đăc biệt trong trường hợp có bề măt nước và

sự phản xạ sóng từ các bất đổng nhất trong khí quyển Đây cũng là môt yếu tốdẫn đến sự truyền lan đa đường

• Sự phản xạ, tán xạ và nhiễu xạ từ các chướng ngại trên đường truyền lan sóngđiện từ, gây nên hiện tượng trải trễ và giao thoa sóng tại điểm thu do tín hiệunhận được là tổng của rất nhiều tín hiệu truyền theo nhiều đường Hiện tượngnày đăc biệt quan trọng trong thông tin di động

Phân loại fading

Ta có fading phẳng, fading chọn lọc tần số, fading nhanh và fading chậm

Fading phẳng

Là Fading mà suy hao phụ thuộc vào tần số là không đáng kể và hầu như làhằng số với toàn bộ băng tần hiệu dụng của tín hiệu

Fading phẳng thường xảy ra đối với các hệ thống vô tuyến có dung lượng nhỏ và vừa,

do độ rộng băng tín hiệu khá nhỏ nên fading do truyền dẫn đa đường và do mưa gầnnhư là xem không có chọn lọc theo tần số

Fading phẳng do truyền dẫn đa đường

Hình thành do phản xạ tại các chướng ngại cũng như sự thay đổi của độ khúc

xạ của khí quyển cường đô trường thu được ở đầu thu bị suy giảm và di chuyển trongquá trình truyền dẫn Trong các hệ thống chuyển tiếp số LOS (Line-Of-Sight), sự biếnthiên của đọ khúc xạ là nguyên nhân chủ yếu dẫn đến hiện tượng truyền dẫn đa đường

mà kết quả của nó là tổn hao Fading thay đổi theo tần số Tuy nhiên, hệ thống có băngtín hiệu nhỏ nên tín hiệu suy hao fading đa đường là nhỏ nên có thể bỏ qua và fading

đa đường được xem là fading phẳng

Đối với fading đa đường, việc thực hiện được đánh giá bằng đo công suất tínhiệu thu được tại một tần số trong băng tín hiệu Đặc trưng thống kê của fading phẳng

đa đường là phân bố thời gian fading vượt quá một mức nào đó

Fading lựa chọn tần số (selective fading)

Xảy ra khi băng tần của tín hiệu lớn hơn băng thông của kênh truyền Do đó hệthống tốc độ vừa và lớn có độ rộng băng tín hiệu lớn (lớn hơn độ rộng kênh) sẽ chịunhiều tác động của selective fading

Nói chung là đối toàn bộ băng thông kênh truyền thì nó ảnh hưởng không đều, chỗnhiều chỗ ít, chỗ làm tăng chỗ làm giảm cường độ tín hiệu Loại này chủ yếu do fading

đa đường gây ra

Tác hại lớn nhất của loại fading này là gây nhiễu lên kí tự -ISI Selective fadingtác động lên các tần số khác nhau (trong cùng băng tần của tín hiệu) là khác nhau, do

đó việc dự trữ như flat fading là không thể

Fading nhanh

Fading nhanh (fast fading) hay còn gọi là hiệu ứng Doppler, nguyên nhân là có

sự chuyển động tương đối giữa máy thu và máy phát dẫn đến tần số thu được sẽ bịdịch tần đi 1 lượng so với tần sô phát tương ứng Mức độ dịch tần sẽ thay đổi theo vậntốc tương đối (v) giữa máy phát và thu (tại cùng 1 t/s phát) Do đó hiện tượng này gọi

là fading nhanh

Tuy nhiên, đó không phải là toàn bộ nội dung của fading nhanh mà các hiệu ứng đa

đường (multipath) cũng có thể kéo theo sự biến đổi nhanh của mức nhiễu tại đầu thu

gây ra fading nhanh

Hiện tượng fading đa đường (Multipath-Fading)

Multipath-Fading là một hiện tượng rất phổ biến trong truyền thông không dây gây ra do hiện tượng đa đường (Multipath) dẫn tới suy giảm cường độ và xoay pha tín hiệu (fading) không giống nhau tại các thời điểm hoặc/và tại các tần số khác nhau Khisóng va chạm vào các vật cản sẽ tạo ra vô số bản sao tín hiệu, một số bản sao này sẽ tới được máy thu Do các bản sao này này phản xạ, tán xạ, nhiễu xạ trên các vật khác nhau và theo các đường dài ngắn khác nhau nên:

• Thời điểm các bản sao này tới máy thu cũng khác nhau, tức là độ trễ pha giữa các thành phần này là khác nhau

• Các bản sao sẽ suy hao khác nhau, tức là biên độ giữa các thành phần này là khác nhau

Tín hiệu tại máy thu là tổng của tất cả các bản sao này, tùy thuộc vào biên độ và pha của các bản sao:

• Tín hiệu thu được tăng cường hay cộng tích cực (constructive addition) khi các bản sao đồng pha

• Tín hiệu thu bị triệt tiêu hay cộng tiêu cực (destructive addition) khi các bản sao ngược pha

1.2.2 Nhiễu giao thoa liên ký tự (ISI)

ISI intersymbol interference, là hiện tượng nhiễu liên kí hiệu, là sự chồng lấn giữa các ký hiệu là hiện tượng các xung thu bị mở rộng ở đáy (do ảnh hưởng của băng tần hạn chế) nên phần mở rộng này chồng lấn lên các xung phía trước và phía sau gây ảnh hưởng lên việc phân biệt các xung ISI xảy ra do hiệu ứng đa đường, trong đó mộttín hiệu tới sau sẽ gây ảnh hưởng lên kí hiệu trước đó

Tín hiệu phản xạ (reflection) đến máy thu theo đường truyền dài hơn so với các tín hiệu còn lại Khoảng thời gian trễ(mức trải trễ) này tính như sau:

băng tần tỉ lệ nghịch với khoảng thời gian kí hiệu, do vậy, nếu muốn tăng tốc độ truyền dữ liệu trong các hệ thống này, tức là giảm khoảng kí hiệu , vô hình chung đã làm tăng mức trải trễ tương đối Lúc này hệ thống rất nhạy với trải trễ Và việc thêm khoảng bảo vệ khó triệt tiêu hết ISI Phương án giải quyết đc lựa chọn là tạo các đường truyền thẳng Theo đó, các anten thu phát sẽ đc đặt trên cao nhằm lấy đường truyền Tuy nhiên, đó cũng không phải là một cách hiệu quả.

1.2.3 Phân tập

Phân tập là một phương pháp dùng trong viễn thông dùng để nâng cao độ tin cậy của việc truyền tín hiệu bằng cách truyền một tín hiệu giống nhau trên nhiều kênh truyền khác nhau để đầu thu có thể chọn trong số những tín hiệu thu được hoặc kết hợp những tín hiệu đó thành một tín hiệu tốt nhất Việc này nhằm chống lại fading và nhiễu là do những kênh truyền khác nhau sẽ chịu fading và nhiễu khác nhau Người ta

có thể sử dụng mã sửa lỗi FEC (forward error correction) cùng với kỹ thuật phân tập Lợi dụng việc truyền trên nhiều kênh mà ta có được độ lợi phân tập, thường được đo bằng dB

Phân tập (diversity) là kỹ thuật giúp cho phía thu (trong thông tin di động là MS hoặc BTS) cải thiện chất lượng tín hiệu thu bị suy giảm do fading nhờ việc kết hợp tín hiệu thu đa đường đến từ cùng một nguồn phát Phân tập được thực hiện tại cả MS lẫn BTS tuỳ công nghệ cụ thể

- Theo kỹ thuật phân tập:

+ Phân tập không gian Space Diversity (path diversity hoặc angle diversity）

+ Phân tập tần số Frequency Diversity

+ Phân tập thời gian Time Diversity

+ Phân tập phân cực Polarization Diversity

- Phân tập không gian: tín hiệu được truyền trên nhiều đường khác nhau Trongtruyền dẫn hữu tuyến, người ta truyền trên nhiều sợi cáp Trong truyền dẫn vôtuyến, người ta hay sử dụng phân tập ăng ten, chẳng hạn như phân tập phát(transmit diversity)/phân tập thu (receive diversity) là phân tập trên nhiều ăngten phát/ăng ten thu Nếu các ăng ten đặt gần nhau khoảng vài bước sóng thì gọi

là phân tập gần (microdiversity) Nếu các ăng ten đặt cách xa nhau thì gọi làphân tập xa (macrodiversity).Hoặc nói cách khác đặt các antenna cách nhaumột khoảng, thường là vài bước sóng để có thể thu được tín hiệu theo cácđường khác nhau

- Phân tập theo thời gian: nếu truyền tín hiệu (cùng một tín hiệu nhé) ngoàikhoảng coherent time thì ta có thể tạo ra 2 tín hiệu độc lập ==> gain tăng lên3dB Nhược điểm của việc phát phân tập theo thời gian: ở bên phía thu phải chờ

1 khoảng thời gian để xử lý tín hiệu ==> với các ứng dụng thời gian thực thìviệc đó nên tránh

- Phân tập tần số: tín hiệu được truyền trên nhiều tần số khác nhau hoặc trên mộtdãy phổ tần rộng bị tác động bởi fading lựa chọn tần số (frequency-selectivefading)

- phân tập phân cực: phát tín hiệu trên các nhánh có tính phân cực khác nhau (cáinày sẽ chia nhỏ tín hiệu vì tín hiệu phải chia đều cho các nhánh) ==> chấtlượng thu sẽ giảm

Ngoài bốn phương pháp phân tập cơ bản ở trên thì một giải pháp hiệu quả là sửdụng kỹ thuật truyền thông đa chặng Đây là một kỹ thuật mới trong truyền thôngkhông dây, cho phép người dùng có thể hoạt động như một trạm chuyển tiếp hỗ trợtruyền tín hiệu đến người khác Máy chuyển tiếp (máy relay) cùng với máy nguồn hợptác truyền tín hiệu đến máy đích, tạo nên một mảng anten ảo mặc dù mỗi máy chỉ cómột anten Mảng anten ảo này tương tự như mảng anten vật lý, có thể giảm ảnh hưởngcủa hiện tượng fading vì cho phép máy thu thu được nhiều bản sao của tín hiệu từ cácđường khác nhau tương tự như khi máy có nhiều anten

1.3.Giới thiệu về phương pháp truyền thông đa chặng

Truyền thông đa chặng là một phương pháp hiệu quả để thiết lập kết nối giữacác node mạng khi mà truyền thông theo đường truyền trực tiếp là không khả thi hoặc

do hiệu suất của công suất không tối ưu Trong truyền thông đa chặng, dữ liệu truyền

từ nguồn tới đích tương ứng sẽ được giúp đỡ bởi một số lượng nhất định các nodetrung gian So với truyền thông một chặng, truyền thông đa chặng được hưởng từ độlợi kênh truyền

Trong hệ thống này, tín hiệu từ node nguồn sẽ được truyền đến node đích thôngqua một số node trung gian (relay)

Hình 1.1: Mô hình mạng truyền thông đa chặng

Một mạng truyền thông đa chặng gồm có ba thành phần cơ bản đó là:

- Trạm gốc BS (Base Station): Có khả năng trợ giúp, giao tiếp với nhiều điểm chuyểntiếp nên BS còn có tên là MR (multihop relay)

- Trạm chuyển tiếp RS (Relay Station): Nhận thông tin từ trạm gốc đưa tới và truyềntới đích SS (subscriber Station)

- Trạm đích MS (Mobile Station)

1.3.1 Mô hình hệ thống truyền trực tiếp đơn chặng

Mạng vô tuyến di động hiện tại (như GSM, CDMA, và IEEE 802.16) hoạt độngtheo cấu trúc liên kết điểm-đa điểm, trong đó chỉ tồn tại hai và chỉ hai loại thực thểmạng, là trạm gốc (BS) và trạm di động (MS)

Hình 1.2: Mô hình truyền thông đơn chặng

Trong mô hình truyền dẫn trực tiếp (đơn chặng), ta có công suất của máy thu trongmôi trường không gian tự do như sau:

(1.2)Công suất thu có thể được viết như sau:

Trong đó là bước sóng truyền dẫn, D là khoảng cách từ nguồn đến đích, PTx là côngsuất phát, PRx là công suất thu Trong quá trình truyền dẫn tín hiệu bị suy hao:

LP =

(1.3)

Từ công thức (1.4) ta có được công suất phát như sau:

(1.4)

Như vậy ta có công suất phát của tuyến truyền dẫn đơn chặng như sau:

1.3.2 Các loại mô hình truyền dữ liệu đa chặng

Mạng chuyển tiếp đa chặng là một sự kết hợp của các liên kết ngắn để có thểphủ sóng một khu vực rộng lớn bằng cách sử dụng thiết bị chuyển tiếp trung gian giữatrạm gốc (BS) và máy thu (MS)

Hình 1.3: Mô hình truyền dẫn 2 chặng, 3 chặng, 4 chặng

Với mô hình mạng hai chặng thì công suất phát được mô tả bởi biểu thức sau:

PTx_2Hop = PTx_FirstHop + PTx_SecHop

(1.7)(1.8)Như vậy ta có công suất mạng của mạng hai chặng được mô tả bởi biểu thức sau:

(1.9)

Trong trường hợp tổng quát, khoảng cách truyền dẫn được chia thành n chặng bằngnhau, mỗi chặng có khoảng cách là D Từ (1.12), ta xác định được công suất cho tuyếntruyền dẫn đa chặng như sau:

(1.10)

1.3.3 Đặc trưng cơ bản của phương pháp truyền đa chặng

Mạng cảm biến vô tuyến bao gồm nhiều nút trung gian, các nút trung gian nàyđược xem là nhỏ, giá thành thấp, độ phức tạp không cao và tiêu thụ ít năng lượng

Chuyển tiếp tại node trung gian trên đường truyền

Tại các nút trung gian B nó giải điều chế và giải mã gói tin sau đó tái mã hóa vàphát lại Gói tin đã được mã hóa sẽ gửi tiếp cho nút cuối hoặc các nút trung gian khác.Khi phạm vi của mạng càng được tăng lên tới một mức rộng lớn, phía thu có thể nhậngói tin của bất kỳ nút trung gian nào trong vùng lân cận vấn đề đặt ra là vậy nút trung

gian nào sẽ được sử dụng để chuyển tiếp thông tin trong khi có rất nhiều nút trunggian.

Khi nút A truyền, các tín hiệu truyền đến nút B để chuyển đến nút C nhưngcũng ở dạng yếu, tín hiệu yếu kém này có thể không đủ để gửi tín hiệu cho nút C đểgiải mã, nhưng nó có thể được sử dụng để làm tăng thêm các tín hiệu nhận được tạimột nút tiếp theo để truyền từ nút B đến nút C Tác dụng phát sóng có ảnh hưởng và

có ý nghĩa hơn trong các mạng lớn hơn Khi tín hiệu gửi tới nút B và D có cường độbằng nhau, hai nút B và D bây giờ có thể hợp tác để chuyển tiếp thông tin đến nút C,

sẽ hiệu quả hơn nếu chỉ có duy nhất một nút truyền

Hình 1.4: (a) Mạng 2 chặng (b) Mạng đa chặng (c) Mạng đa chặng hợp tác

Chuyển tiếp đa chặng hợp tác giữa các nút giúp tăng cường đáng kể hiệu suất Nhiềunút chuyển tiếp làm tăng fading và đòi hỏi sự trao đổi kênh và kiểm soát thông tin.Hình sau là sơ đồ khối để mô tả công suất tiêu thụ của nút trung gian

Hình 1.5: Công suất tiêu thụ của nút trung gian

Mạch điện được cung cấp một công suất là Pd, công suất này bị tiêu tan một phần Pibởi tải và suy hao thuần túy trong các bộ khuếch đại

Hệ số của một bộ khuếch đại là:

Mức nhiễu ở máy thu

Nhiễu là thành phần không thể tránh khỏi ở hệ thống truyền thông vô tuyến Để đơngiản hóa trong báo cáo này chỉ trình bày nhiễu ở một nút Sau đây là sơ đồ khối đơngiản điển hình cho một nút

Hình 1.6: Sơ đồ khối của nút chuyển tiếp trong pha đầu tiên

Đầu tiên tín hiệu cao tần nhận được từ anten được đưa vào bộ lọc và được khuếch đạibởi bộ khuếch đại tạp âm (LNA – Low Noise Amplifier) Tín hiệu sau khi khuếch đại

được làm sạch và được đưa vào bộ trộn Tín hiệu sau khi trộn lại được đưa vào bộkhuếch đại trung gian (IFA – intermediate frequency amplifier)

1.4 Các mô hình chuyển tiếp

Có ba loại chuyển tiếp là chuyển tiếp là nối tiếp, song song, và hợp tác CáceNodeB/BS được trang bị một ăngten cho mỗi sector và mỗi RN phục vụ một UEtrong vùng lân cận của nó Các mô hình sử dụng lại tần số của các loại chuyển tiếp

1.4.1 Mô hình chuyển tiếp nối tiếp

Thông tin được chia ra và truyền đi trên hai đường để truyền tín hiệu đến phíathu sau đó được ghép lại bằng phương pháp ghép kênh không gian hay là phân tậpkhông gian

1.4.2 Mô hình chuyển tiếp song song

Trong đó tín hiệu được truyền trên cả đường trên và đường dưới, tín hiệu sau đóđược lựa chọn từ một tín hiệu tốt hơn trong hai tín hiệu nhận được

Hình 1.7: Hai giai đoạn truyền dẫn với chuyển tiếp song song

1.4.3 Mô hình chuyển tiếp hợp tác

Chuyển tiếp hợp tác phụ thuộc nhiều vào trạm gốc, các trạm gốc này chia sẻ nút chuyển tiếp Đặt một đa awnten tại các giao điểm của hai hoặc nhiều cell Chuyển tiếp giải mã các tín hiệu từ các trạm gốc bằng cách sử dụng nhiều ăng-ten thu để loại bỏ nhiễu và truyền đến các người sử dụng bằng phương thức MIMO Kiểu chuyển tiếp này có thể loại bỏ nhiễu chi phối, do đó cho được tốc độ cao nhất trong các loại

chuyển tiếp

+ Ưu điểm của chuyển tiếp chia sẻ:

- Tiết kiệm được chi phí khi số lượng chuyển tiếp triển khai sẽ giảm xuống

- Loại bỏ nhiễu cục bộ

- Tốc độ đường downlink cao hơn chuyển tiếp một chiều

- Thực việc chuyển giao (handoff) dễ dàng hơn

1.5 So sánh phương pháp truyền đơn chặng với phương pháp truyền đa chặng 1.5.1 Ưu điểm của mạng đa chặng

Để đảm bảo chất lượng đường truyền

Kỹ thuật này có nhiều ưu điểm như:

- Giảm công suất phát: Pdirect, A◊B sẽ lớn hơn tổng công suất truyềnPdirect, A->C + Pdirect,C->B của tuyền truyền dẫn hai chặng Tăng dunglượng hệ thống: Do công suất phát giảm, phạm vi phủ sóng của BS trongmạng đa chặng sẽ nhỏ hơn mạng đơn chặng và do đó phổ có thể được tái sửdụng thường xuyên hơn do khoảng cách tái sử dụng ngắn hơn Do đó, dunglượng hệ thống có thể được tăng lên

PdirectA->B = KdAB α Pr

=K( α P r

>K()Pr=PdirectA->C + PdirectC->B

(1.14)

Trong đó K là hệ số suy hao đường, α là hệ số mủ suy hao đường và Pr

là công suất công suất thu yêu cầu của mỗi nút thu

- Tốc độ dữ liệu cao hơn: hững MS gần BS sẽ có thể đạt được dịch vụ tốc độ

dữ liệu cao, trong khi những MS ở xa BS chỉ được phục vụ cho các dịch vụ

dữ liệu tốc độ thấp, do hạn chế về công suất Với mạng đa chặng, thiết bịđầu cuối cách xa BS vẫn sẽ có thể truy cập các dịch vụ tốc độ dữ liệu caonhờ thiết bị chuyển tiếp đặt gần BS

- Cân bằng dung lượng tải: Việc phân phối lưu lượng không cân bằng sẽlàm nghiêm trọng thêm các vấn đề liên quan đến việc quản lý và phân phốidung lượng trong mạng đơn chặng truyền thống Đặc biệt, một số cell vẫncó

đủ kênh, trong khi các cell khác là bị tắc nghẽn Mặc dù lưu lượng tải đãkhông đạt được dung lượng tối đa, nhưng một số lượng lớn các cuộc gọi cóthể bị chặn và bị rớt do bão hòa cục bộ trong các cell bị tắc nghẽn Việc gánbăng thông cao hơn cho cell bị tắc nghẽn, có thể tăng dung lượng hệ thống.Tuy nhiên, điều này là không thực hiện được theo quy định phổ hiện tại.Hơn

nữa, nó không phải là một cách hiệu quả để giải quyết vấn đề mất cân bằnglưu lượng thay đổi theo thời gian Trong mạng đa chặng, truyền dẫn đachặng

cho phép lưu lượng từ các cell bị nghẽn được chuyển hướng đến các cell