TÌM HIỂU mô HÌNH CHUYỂN TIẾP TRONG hệ THỐNG SONG CÔNG sử DỤNG THUẬT TOÁN GIẢI mã và CHUYỂN TIẾP

TÌM HIỂU mô HÌNH CHUYỂN TIẾP TRONG hệ THỐNG SONG CÔNG sử DỤNG THUẬT TOÁN GIẢI mã và CHUYỂN TIẾP TÌM HIỂU mô HÌNH CHUYỂN TIẾP TRONG hệ THỐNG SONG CÔNG sử DỤNG THUẬT TOÁN GIẢI mã và CHUYỂN TIẾP TÌM HIỂU mô HÌNH CHUYỂN TIẾP TRONG hệ THỐNG SONG CÔNG sử DỤNG THUẬT TOÁN GIẢI mã và CHUYỂN TIẾP TÌM HIỂU mô HÌNH CHUYỂN TIẾP TRONG hệ THỐNG SONG CÔNG sử DỤNG THUẬT TOÁN GIẢI mã và CHUYỂN TIẾP

TÌM HIỂU MƠ HÌNH CHUYỂN TIẾP TRONG HỆ THỐNG SONG CƠNG SỬ DỤNG THUẬT TỐN GIẢI MÃ VÀ CHUYỂN TIẾP MỤC LỤ DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ .4 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT CHƯƠNG TÌM HIỂU VỀ ĐỀ TÀI CHƯƠNG MƠ HÌNH CHUYỂN TIẾP .3 2.1 CÁC MƠ HÌNH KÊNH CHUYỂN TIẾP 2.2 GIAO THỨC HOẠT ĐỘNG CỦA NÚT CHUYỂN TIẾP .3 CHƯƠNG HỆ THỐNG SONG CÔNG SỬ DỤNG THUẬT TOÁN GIẢI MÃ VÀ CHUYỂN TIẾP 3.1 MƠ HÌNH HỆ THỐNG TRUYỀN SONG CƠNG 3.2 DECODE-AND-FORWARD (DF): 3.2.1 Công thức CHƯƠNG KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ NHẬN XÉT .9 4.1 KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ NHẬN XÉT CHƯƠNG KẾT LUẬN 13 5.1 KẾT LUẬN 13 5.2 ĐÁNH GIÁ 13 TÀI LIỆU THAM KHẢO 14 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ HÌNH 2-1: CHUYỂN TIẾP HAI CHẶNG .3 HÌNH 2-2: CHUYỂN TIẾP ĐA CHẶNG HÌNH 3-1: MƠ HÌNH HỆ THỐNG SONG CÔNG HÌNH 3-2: GIAO THỨC DF HÌNH 3-3: TRUYỀN THÔNG TIN TRONG HỆ THỐNG SONG CÔNG HÌNH 4-1 BẢNG GIÁ TRỊ HÌNH 4-2 XÁC SUẤT DỪNG CỦA DF THEO PS 10 HÌNH 4-3: THƠNG LƯỢNG HỆ THỐNG FD CHUYỂN TIẾP DF THEO PS .10 HÌNH 4-4 BẢNG GIÁ TRỊ ALPHA 11 HÌNH 4-5 XÁC SUẤT DỪNG DF THEO ALPHA .12 HÌNH 4-6 THƠNG LƯỢNG HỆ THỐNG FD CHUYỂN TIẾP DF THEO ALPHA 12 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT FD Full-duplex Song công DF Decode and Forward Giải mã chuyển tiếp RF Radio Frequency Sóng vơ tuyến SNR Signal noise ratio Tỷ lệ tín hiệu nhiễu AF Amplify and Forward Khuếch đại chuyển tiế Trang 1/19 CHƯƠNG TÌM HIỂU VỀ ĐỀ TÀI Giới thiệu Các hệ thống truyền thơng có hạn chế lượng thường có tuổi thọ thấp, chi phí tu, bảo dưỡng định kì cao Gây nhiều tốn nên người tìm cách tạo hệ thống thu thập lượng ngồi tự nhiên mặt trời, khơng khí, gió, rung động để giảm chi phí gia tăng lợi ích tuổi thọ cho thiết bị Tuy nhiên có nhược điểm khơng thể kiểm sốt nguồn lượng thu vào khơng mang tính ổn định Nhờ vào sóng vơ tuyến RF (radio frequency) vừa mang thông tin vừa mang lượng giúp tiết kiệm chi phí mang lợi ích cực lớn q trình truyền chuyển tiếp song cơng Mục đích đề tài Hiểu mơ hình truyền song cơng anten hai anten lúc trình bày biểu thức truyền chuyển tiếp hệ thống truyền song cơng sử dụng thuật tốn giải mã chuyển tiếp Phân tích ưu nhược điểm DF với phương pháp truyền mơ hình song cơng Đánh giá thơng lượng q trình truyền Đánh giá suy hao đường truyền phương pháp khắc phục Tìm hiểu q trình truyền song cơng dùng thuật toán giải mã chuyển tiếp Trang 2/19 Hướng phát triển Tìm hiểu, xây dựng hệ thống với kỹ thuật chuyển tiếp khác nén chuyển tiếp hay chế độ chuyển tiếp gia tăng CHƯƠNG MƠ HÌNH CHUYỂN TIẾP 2.1 Các mơ hình kênh chuyển tiếp Mạng truyền thông hoạt động dựa kênh chuyển tiếp (relay) nút đầu cuối Mô hình kênh chuyển tiếp gồm nút: nút nguồn (S), nút đích (D), nút relay (R) Tìm hiểu q trình truyền song cơng dùng thuật tốn giải mã chuyển tiếp Trang 3/19 Các loại chuyển tiếp:  Chuyển tiếp hai chặng: dùng relay để chuyển tiếp thơng tin từ nguồn đến đích R S D Hình 2-1: Chuyển tiếp hai chặng  Chuyển tiếp đa chặng: dùng từ hai relay trở lên để thực chuyển tiếp S R1 R2 Rn D Hình 2-2: Chuyển tiếp đa chặng Theo hướng chuyển tiếp:  Chuyển tiếp đơn hướng  Chuyển tiếp song hướng 2.2 Giao thức hoạt động nút chuyển tiếp Khi nút chuyển tiếp tiếp nhận thông tin từ nút nguồn, chúng tiếp nhận xử lý trước truyền đến nút đích Hai kỹ thuật chuyển tiếp phổ biến thường sử dụng nhiều hệ thống truyền thông hợp tác kỹ thuật chuyển tiếp cố định (fixed relaying) kỹ thuật chuyển tiếp thích nghi (adaptive relaying) Trong kỹ thuật chuyển tiếp cố định, có hai giao thức sử dụng phổ biến khuếch đại chuyển tiếp (Amplify and Forward - AF) giải mã chuyển tiếp (Decode and Forward - DF) Tìm hiểu q trình truyền song cơng dùng thuật tốn giải mã chuyển tiếp Trang 4/19 CHƯƠNG HỆ THỐNG SONG CƠNG SỬ DỤNG THUẬT TỐN GIẢI MÃ VÀ CHUYỂN TIẾP 3.1 Mơ hình hệ thống truyền song cơng Mơ hình hệ thống chuyển tiếp song cơng gồm nút: nút nguồn, nút đích nút relay Nút relay nút trung gian giúp việc chuyển tiếp thông tin từ nút nguồn tới nút đích Tại nút relay lượng giới hạn có lượng việc thu lượng từ nguồn truyền đến xS S f d1 h yR xR R d2 yD D g Nguồn Relay Đích Hình 3-1: Mơ hình hệ thống song cơng Dựa mơ hình hệ thống, tín hiệu nhận relay đích sau: Tìm hiểu q trình truyền song cơng dùng thuật tốn giải mã chuyển tiếp Trang 5/19 (3.1) (3.2) Trong đó: , : tín hiệu nhận relay đích , : tín hiệu phát nguồn relay ,: hệ số kênh truyền : hệ số tự nhiễu Relay (nhiễu feedback) : hệ số suy hao đường truyền , : nhiễu tạp âm Gaussian, với công suất nhiễu ký hiệu d1, d2: khoảng cách truyền điểm từ nguồn tới relay từ relay đến đích 3.2 Decode-and-Forward (DF): Giao thức Decode-and-Forward (DF): giao thức giải mã chuyển tiếp, tín hiệu truyền từ nguồn đến relay giải mã sau mã hóa lại truyền đến đích R S D Hình 3-2: Giao thức DF Tìm hiểu trình truyền song cơng dùng thuật tốn giải mã chuyển tiếp Trang 6/19 Hình 3-3: Truyền thơng tin hệ thống song cơng Q trình truyền thơng tin nguồn đích chia thành hai giai đoạn:  Giai đoạn 1: Relay thu lượng từ nguồn thời gian αT  Giai đoạn 2: truyền thông tin khoảng thời gian (1 – α)T lại 3.2.1 Cơng thức Năng lượng thu relay: (3.3) Khi cơng suất relay tính sau: (3.4) (3.5) Suy (3.6) Trong đó: α: hệ số thời gian chuyển đổi, với 0