Ứng dụng Logic mờ để nâng cao chất lượng điều khiển thâm nhập cuộc gọi trong hệ thống thông tin di động CDMA

Bộ Giáo dục Đào tạo TRNG I HC GIAO THễNG VN TI Vế TRNG SN NG DNG LOGIC M NNG CAO CHT LNG IU KHIN THM NHP CUC GI TRONG H THNG THễNG TIN DI NG CDMA Chuyên ngành : Tự động hóa M số : 62.52.60.01 luận án tiến sĩ kỹ thuật Ngời hớng dẫn khoa học: PGS.TS Lê Hùng Lân TS Nguyễn Thanh Hải Hà nội - 2011 Bộ Giáo dục Đào tạo TRNG I HC GIAO THễNG VN TI Vế TRNG SN NG DNG LOGIC M NNG CAO CHT LNG IU KHIN THM NHP CUC GI TRONG H THNG THễNG TIN DI NG CDMA luận án tiến sĩ kỹ thuật Hà nội - 2011 i LI CAM OAN Tụi cam ủoan rng ni dung ca lun ỏn l kt qu nghiờn cu ca riờng tụi, tt c cỏc ý tng tham kho t kt qu nghiờn cu cụng b cỏc cụng trỡnh khỏc ủu ủc nờu rừ lun ỏn Cỏc s liu, chng trỡnh phn mm, kt qu lun ỏn l trung thc v cha ủc cụng b bt k cụng trỡnh no khỏc Tỏc gi lun ỏn Vừ Trng Sn ii MC LC Mc lc ii Danh mc cỏc ký hiu, cỏc ch vit tt v Danh mc cỏc bng xi Danh mc cỏc hỡnh v, ủ th xii M U Chng I iu khin thõm nhp cuc gi h thng thụng tin di ủng t bo CDMA 1.1 Tng quan ủ ti 1.1.1 Cỏc nghiờn cu gn ủõy 1.1.2 Vn ủ cn gii quyt ủ ti 1.2 H thng thụng tin di ủng CDMA 1.2.1 Nguyờn lý Tri ph 1.2.2 u nhc ủim ca k thut tri ph v ng dng ca nú 1.2.3 Nguyờn lý CDMA 1.2.4 H thng thụng tin di ủng t bo CDMA 1.2.5 Cỏc yu t nh hng ca mụi trng truyn dn 1.2.6 iu khin cụng sut h thng t bo CDMA 11 1.2.7 Chuyn giao h thng t bo CDMA 13 1.3 iu khin thõm nhp cuc gi h thng t bo CDMA 18 1.4 iu khin thõm nhp mt s mng thụng tin di ủng 3G thc t ti 19 Vit Nam 1.4.1 iu khin thõm nhp da vo nhiu 20 1.4.2 iu khin thõm nhp da vo ti 21 1.4.3 Thut toỏn ủiu khin thõm nhp 21 1.5 ng dng Logic m ủiu khin thõm nhp cuc gi 1.5.1 Gii thiu v h m 22 22 iii 1.5.2 Nguyờn tc xõy dng h m 28 1.5.3 Cỏc mụ hỡnh ủiu khin m 30 1.5.3 ng dng h m ủiu khin thõm nhp cuc gi 30 1.6 Cỏc ch tiờu c bn v cht lng dch v cú liờn quan ủn thut toỏn CAC 35 1.7 Kt lun Chng I 36 Chng II iu khin thõm nhp cuc gi m cú u tiờn lu lng 37 2.1 Mụ hỡnh h thng v mụ hỡnh lu lng 37 2.1.1 Mụ hỡnh h thng 37 2.1.2 Mụ hỡnh lu lng 40 2.2 Mụ hỡnh v thut toỏn CAC m trờn c s u tiờn lu lng TP-FCAC 40 2.2.1 Mụ hỡnh TP-FCAC 40 2.2.2 Thut toỏn TP-FCAC 44 2.2.3 ỏnh giỏ bng thụng hiu dng ca cuc gi 44 2.2.4 ỏnh giỏ thụng tin di chuyn ca MS v d tr bng thụng chuyn 48 giao 2.2.5 ỏnh giỏ bng thụng sn dựng ca h thng 53 2.2.6 X lý thõm nhp cuc gi m trờn c s u tiờn lu lng 54 2.3 Mụ phng v kt qu 58 2.2.1 Cỏc tham s h thng 58 2.2.2 Mụ phng b ủỏnh giỏ bng thụng hiu dng ca cuc gi 60 2.2.3 Mụ phng b ủỏnh giỏ thụng tin di chuyn ca MS v d tr bng 63 thụng 2.2.4 Mụ phng b ủỏnh giỏ bng thụng sn dựng ca h thng 65 2.2.5 Mụ phng b x lý thõm nhp cuc gi m 66 2.2.6 Kt qu mụ phng 69 2.4 Kt lun chng II 84 Chng III iu khin thõm nhp cuc gi da trờn ch s chim dng 86 iv ti nguyờn ca lp lu lng 3.1 Khỏi nim ch s chim dng ti nguyờn 86 3.2 t ủ 88 3.3 Mụ t toỏn hc 90 3.4 Mụ hỡnh h thng 94 3.5 Mụ t thut toỏn 96 3.6 H m quyt ủnh ngt cuc gi 98 3.7 Mụ phng v kt qu 100 3.7.1 H m ngt cuc gi 100 3.7.2 Cỏc tham s mụ phng 103 3.7.3 Kt qu mụ phng 103 3.8 Kt lun chng III 114 Chng IV iu khin thõm nhp cuc gi m u tiờn lu lng da 115 trờn ch s chim dng ti nguyờn 4.1 t ủ 115 4.2 Mụ hỡnh h thng 117 4.3 Mụ t thut toỏn 118 4.4 Mụ phng v kt qu 119 4.4.1 Cỏc tham s mụ phng 119 4.4.2 Kt qu mụ phng 120 4.4 Kt lun chng IV 132 KT LUN V KIN NGH 133 Cỏc kt qu mi ca lun ỏn 133 Nhng kin ngh nghiờn cu tip theo 134 DANH MC CễNG TRèNH CA TC GI 135 TI LIU THAM KHO 136 PH LC 142 v DANH MC CC Kí HIU, CC CH VIT TT Quy c ủnh dng ch thng cỏc toỏn t, hm ch thng in nghiờng ủi lng vụ hng ch hoa in nghiờng ủi lng vụ hng ch hoa in ủm ma trn Toỏn t, hm Cc tiu sign Hm du exp Hm e m max Cc ủi sup Cn di inf Giỏ tr cn trỏi XOR Hoc loi tr Ký hiu Rc ( ) Hm t tng quan Rc Tc ủ chip Tc Chu k chip IF Tn s gúc trung tn Gp li x lý SIR T s tớn hiu trờn nhiu SIRsetpoint T s tớn hiu trờn nhiu ti ủim ủt I total _ old Tng nhiu c I total Tng nhiu I threshold Ngng nhiu vi I D ủoỏn mc tng nhiu L H s ti ca kt ni mi Eb/N0 T s nng lng bit trờn mt ủ õm UL , H s ti tuyn lờn UL _ threshold Ngng ti tuyn lờn DL H s ti tuyn xung DL _ threshold Ngng ti tuyn lờn (.) Giỏ tr hm liờn thuc ca m .(t) Quỏ trỡnh ngu nhiờn l (t ) , al (t ) Cỏc giỏ tr suy hao ca mụi trng Pr , (t ) Cụng sut thu d (t ) Khong cỏch truyn dn H s tớch cc Trung bỡnh t l cuc gi ti à.1 Trung bỡnh hi gian ca cuc gi Br Bng thụng d tr Ba Bng thụng sn dựng Bs Bng thụng d Bo Bng thụng b chim dng ~ Bo Bng thụng cú th b chim dng ti U(.) Tp m W Bng thụng ca t bo P(.) Ma trn ủng phng sai pn,l Xỏc xut chuyn giao MS sang t bo l ti thi ủim n pmax Xỏc xut chuyn giao cc ủi vii ak Ch s chim dng ti nguyờn cc ủi ca lp lu lng k lk Ch s chim dng ti nguyờn cc b ca lp lu lng k t bo l k Ch s chim dng ti nguyờn cc b ca lp lu lng k h thng Bok Lng ti nguyờn ti trung bỡnh ca cỏc t bo h thng cú th b chim dng bi cỏc cuc gi lp k Bo Lng ti nguyờn ti trung bỡnh ca cỏc t bo h thng cú th b chim dng Nvo, Nda, Nvi S lng cuc gi Voice, Data, Video tng ng t bo Mvo, Mda, Mvi S lng cuc gi Voice, Data, Video cỏc t bo lõn cn vi t bo Disc(.) Hm quyt ủnh ngt cuc gi FCAP() Hm quyt ủnh thõm nhp cuc gi khụng u tiờn TP-FCAP() Hm quyt ủnh thõm nhp cuc gi cú u tiờn viii Cỏc ch vit tt 2G 3G 3GPP A BER BS BSC CAC CAP CDMA CDMA2000 DS DS/SS DFCAC DP-FCAC E Eb/I0 EL ES FCAC FCAP FDMA FER FH/SS GSM HCDP IMT-2000 IS-2000 IS-95 ISDN ITU L L-FCAC H thụng tin di ủng th h th H thụng tin di ủng th h th D ỏn ủi tỏc th h th 3, t chc chun húa cỏc cụng ngh mng thụng tin di ủng t bo Chp nhn T l li bớt Trm gc B ủiu khin trm gc iu khin thõm nhp cuc gi X lý thõm nhp cuc gi a truy nhp phõn chia theo mó Mt tiờu chun cụng ngh di ủng h 3G Tri ph trc tip Tri ph trc tip iu khin thõm nhp cuc gi m da trờn ch s chim dng ti nguyờn iu khin thõm nhp cuc gi m u tiờn lu lng da trờn ch s chim dng ti nguyờn Va ủ T s mt ủ nng lng bit trờn õm Cc ln Cc nh iu khin thõm nhp cuc gi m X lý thõm nhp cuc gi m a truy nhp phõn chia theo tn s T l li khung Tri ph nhy tn H thng thụng tin di ủng ton cu Xỏc sut ngt cuc gi chuyn giao Chun ton cu cho thụng tin di ủng 3G Tiờu chun giao din vụ tuyn lừi CDMA2000 Tiờu chun t bo s da trờn nn CDMA th nht Mng dch v bng rng Liờn minh Vin thụng Quc t Ln iu khin thõm nhp cuc gi m gii hn ti nguyờn d tr data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read ... nhy tn H thng thụng tin di ủng ton cu Xỏc sut ngt cuc gi chuyn giao Chun ton cu cho thụng tin di ủng 3G Tiờu chun giao din vụ tuyn lừi CDMA2 000 Tiờu chun t bo s da trờn nn CDMA th nht Mng dch... khin thõm nhp cuc gi h thng thụng tin di ủng t bo CDMA 1.1 Tng quan ủ ti 1.1.1 Cỏc nghiờn cu gn ủõy 1.1.2 Vn ủ cn gii quyt ủ ti 1.2 H thng thụng tin di ủng CDMA 1.2.1 Nguyờn lý Tri ph 1.2.2 u... 1.2.3 Nguyờn lý CDMA 1.2.4 H thng thụng tin di ủng t bo CDMA 1.2.5 Cỏc yu t nh hng ca mụi trng truyn dn 1.2.6 iu khin cụng sut h thng t bo CDMA 11 1.2.7 Chuyn giao h thng t bo CDMA 13 1.3 iu khin