Kết hợp hai bài toán điều khiển công suất và định vị trong mạng di động cdma

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA -o0o - NGUYỄN LÊ HẢI TÚ KẾT HP HAI BÀI TOÁN ĐIỀU KHIỂN CÔNG SUẤT VÀ ĐỊNH VỊ TRONG MẠNG DI ĐỘNG CDMA Chuyên ngành: Kỹ Thuật Vô Tuyến Điện Tử Mã số ngành: 2.07.01 LUẬN VĂN THẠC SIÕ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 12 năm 2005 CÔNG TRÌNH ĐƯC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học: TS Phạm Hồng Liên - TS Phan Hồng Phương Cán chấm nhận xét 1: TS Đỗ Hồng Tuấn Cán chấm nhận xét 2: TS Nguyễn Minh Hoàng Luận văn thạc só bảo vệ HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày 30 tháng 12 năm 2005 BIỂU MẪU TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM ĐỘC LẬP – TỰ DO – HẠNH PHÚC Tp HCM, ngày 06 tháng 02 năm 2006 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: NGUYỄN LÊ HẢI TÚ Phái: NAM Ngày, tháng, năm sinh: 08/08/1975 Nơi sinh: LÂM ĐỒNG Chuyên ngành: KỸ THUẬT VÔ TUYẾN – ĐIỆN TỬ MSHV: VTĐT13.034 I- TÊN ĐỀ TÀI: KẾT HỢP HAI BÀI TOÁN ĐIỀU KHIỂN CÔNG SUẤT VÀ ĐỊNH VỊ TRONG MẠNG DI ĐỘNG CDMA II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Nghiên cứu điều khiển công suất định vị chuỗi trải phổ mạng di động CDMA - Thực thuật tốn điều khiển cơng suất dự báo, thích nghi nhằm cải thiện hiệu suất điều khiển cơng suất vịng kín hướng lên - Mơ nhận xét III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 01/02/2005 IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 30/12/2005 V- CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : TS PHẠM HỒNG LIÊN – TS PHAN HỒNG PHƯƠNG CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Học hàm, học vị, họ tên chữ ký) CN BỘ MÔN QL CHUYÊN NGÀNH Nội dung đề cương luận văn thạc sĩ Hội đồng chuyên ngành thông qua TRƯỞNG PHÒNG ĐT – SĐH Ngày tháng năm TRƯỞNG KHOA QL NGÀNH Luận Văn Tốt Nghiệp Cao Học LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn TS Phạm Hồng Liên TS Phan Hồng Phương, giáo viên hướng dẫn đề tài, định hướng dẫn cô suốt trình làm luận văn tốt nghiệp Em xin gởi lời cảm ơn đến thầy, cô môn Viễn Thông, Khoa Điện - Điện Tử đóng góp ý kiến, hỗ trợ kiến thức tài liệu trình học tập giúp đỡ em hoàn thành luận văn tốt nghiệp Con xin cám ơn cha mẹ, thành viên gia đình, quan tâm hỗ trợ tinh thần cho lúc khó khăn Xin cám ơn đồng nghiệp bạn bè thân hữu tôi, người bên cạnh ủng hộ mặt Đề tài “Kết hợp hai toán điều khiển công suất định vị mạng di động CDMA” hoàn thành Với thời gian ngắn, có nhiều yếu tố khách quan lẫn chủ quan tác động, cố gắng để cập nhật tài liệu, nghiên cứu hoàn thành luận văn tốt nghiệp Tuy nhiên, khả nhiều hạn chế, chắn tránh khỏi thiếu sót, mong nhận ủng hộ, đóng góp xây dựng từ thầy, cô, đồng nghiệp, bạn bè Tháng 12/2005 Nguyễn Lê Hải Tú GVHD: TS PHẠM HỒNG LIÊN – TS PHAN HỒNG PHƯƠNG Trang TÓM TẮT Trong đề tài này, phân tích thành lập mô hình cho điều khiển công suất vòng kín truyền thống Thông qua mô hình, chứng minh điều khiển công suất truyền thống hoạt động điều chế delta mở rộng nên tồn nhiều giới hạn cần cải thiện Đó hiệu ứng tải theo độ dốc chọn cỡ bước điều khiển công suất nhỏ, hiệu ứng nhiễu hạt chọn cỡ bước lớn Từ mô hình rút biểu thức sai số điều khiển công suất theo thông số fading kênh truyền, từ đánh giá giá trị trung bình sai phương sai số điều khiển công suất Tiếp theo, đề tài thực thuật toán nhằm cực tiểu hoá sai phương sai số Trong bao gồm thuật toán thích nghi làm thay đổi cỡ bước điều khiển công suất, giúp tăng khả thích ứng điều khiển công suất vòng kín với điều kiện fading kênh truyền Các thuật toán thích nghi yêu cầu kỹ thuật dự báo fading kênh để nâng cao độ xác định lệnh điều khiển công suất Trong phương thức điều khiển công suất đề nghị, số bit cho lệnh điều khiển công suất giữ nguyên nên không làm thay đổi cấu trúc kênh CDMA Cuối cùng, mô thực để chứng tỏ hiệu suất thuật toán cải thiện so với điều khiển công suất truyền thống Tiêu chuẩn đánh giá hiệu suất điều khiển công suất dựa giá trị độ lệch chuẩn sai số điều khiển công suất ABSTRACT In this thesis, at first we analyze and set up a model for the conventional closed-loop power control Based on the model, we prove that the conventional closed-loop power control behaves essentially as a delta modulator which has some limitations need to be improved Those are slope overload and granular noise effects depend on selecting the fixed step size From the model, we derive an expression for the power-control error in terms of the channel fading, and evaluate mean and variance of this error Next, the thesis performs some algorithms which attempt to minimize the error variance It consists of adaptive algorithms which adjust the power control step size to improve the tracking ability of the closed-loop power control with different channel fading environments These adaptive algorithms require the fading channel prediction to enhance the accuracy on deciding the power control command In this proposed power control approach, the bit number of the power control command is still so it does not affect to the CDMA channel structure Finally, simulations are made to demonstrate that these algorithms performance is better than that of the conventional closed-loop power control We evaluate the power control performance based on the standard deviation of power control error Luaän Văn Tốt Nghiệp Cao Học MỤC LỤC CHƯƠNG I GIỚI THIỆU Trang CHƯƠNG II LÝ THUYẾT CDMA Trang 11 II.1 CÁC KỸ THUẬT ĐA TRUY CẬP Trang 11 II.2 KỸ THUẬT TRẢI PHỔ Trang 12 II.2.1 Nguyên lý trải phổ Trang 12 II.2.2 Mã trải phổ Trang 13 II.2.3 Hệ thống trải phổ trực tiếp DS/SS Trang 14 II.2.4 Độ lợi xử lý GP Trang 16 II.2.5 Ưu nhược điểm kỹ thuật trải phổ ứng dụng Trang 17 II.3 HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG DS/CDMA Trang 18 II.3.1 Hệ thống thông tin di động DS-CDMA Trang 19 II.3.2 Liên kết CDMA hướng xuống Trang 22 II.3.3 Liên kết CDMA hướng lên Trang 24 II.3.4 Hiệu suất hệ thống CDMA Trang 24 II.4 FADING TRONG KÊNH TRUYỀN VÔ TUYẾN Trang 26 II.4.1 Suy hao đường truyền Trang 26 II.4.2 Hiệu ứng chắn Trang 26 II.4.3 Fading Trang 27 CHƯƠNG III ĐIỀU KHIỂN CÔNG SUẤT TRONG CDMA Trang 33 III.1 TẦM QUAN TRỌNG CỦA ĐKCS Trang 33 III.2 ĐKCS HƯỚNG LÊN Trang 34 III.2.1 ĐKCS vòng hở hướng lên Trang 34 III.2.2 ĐKCS vòng kín hướng lên Trang 36 III.3 ĐKCS HƯỚNG XUỐNG Trang 38 III.4 PHÂN TÍCH VÀ MÔ HÌNH ĐKCS VÒNG KÍN TRUYỀN THỐNG Trang 40 III.4.1 Điều chế Delta Trang 40 III.4.2 Mô hình kênh ĐKCS Trang 43 GVHD: TS PHẠM HỒNG LIÊN – TS PHAN HỒNG PHƯƠNG Trang Luận Văn Tốt Nghiệp Cao Học III.4.3 Mô hình tương đương Trang 45 III.4.4 Sai số ĐKCS Trang 47 III.4.5 Giá trị trung bình độ biến thiên sai số ĐKCS Trang 49 III.4.6 Đánh giá ảnh hưởng việc chọn lựa giá trị α Trang 50 CHƯƠNG IV KỸ THUẬT DỰ BÁO FADING KÊNH Trang 53 IV.1 GIỚI THIỆU Trang 53 IV.2 DỰ BÁO KÊNH QUÁ LẤY MẪU Trang 55 CHƯƠNG V THUẬT TOÁN ĐKCS THÍCH NGHI Trang 60 V.1 THUẬT TOÁN 1: ĐKCS TỈ LỆ DỰ BÁO Trang 60 V.2 THUẬT TOÁN 2: ĐKCS TỈ LỆ DỰ BÁO - THÍCH NGHI Trang 64 V.3 THUẬT TOÁN 3: NGHỊCH ĐẢO TRỰC TIẾP Trang 65 V.4 THUẬT TOÁN 4: NGHỊCH ĐẢO TRỰC TIẾP – THÍCH NGHI Trang 67 CHƯƠNG VI KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ KẾT LUẬN Trang 69 VI.1 TẠO DỮ LIỆU FADING KÊNH Trang 69 VI.2 TIÊU CHUẨN ĐÁNH GIÁ HIỆU SUẤT Trang 69 VI.3 ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA VIỆC CHỌN LỰA THÔNG SỐ Trang 70 VI.4 GIẢI THÍCH QUÁ TRÌNH MÔ PHỎNG Trang 73 VI.5 CHƯƠNG TRÌNH MÔ PHỎNG Trang 74 VI.5.1 Giao diện chương trình Trang 74 VI.5.2 Giao diện thuật toán ĐKCS truyền thống Trang 77 VI.5.3 Giao diện thuật toán Trang 78 VI.5.4 Giao diện thuật toán Trang 81 VI.5.5 Giao diện thuật toán Trang 84 VI.5.6 Giao diện thuật toán Trang 86 VI.5.7 So sánh thuật toán Trang 88 VI.6 ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ MÔ PHỎNG Trang 89 VI.7 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI Trang 89 BẢNG TRA CỨU TỪ VIẾT TẮT Trang 92 TÀI LIỆU THAM KHẢO Trang 93 GVHD: TS PHẠM HỒNG LIÊN – TS PHAN HỒNG PHƯƠNG Trang Luận Văn Tốt Nghiệp Cao Học BẢNG TRA CỨU TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt AWGN Additional White Gauss Noise Nhiễu Gause trắng cộng BER Bit Error Rate Tỉ lệ lỗi bit BS Base Station Trạm gốc CDMA Code Division Multiple Access Đa truy cập phân chia theo mã CRC Cyclic Redundant Check Bit kiểm tra lỗi CRC DM Delta Modulation Điều chế Delta DS-SS Direct Sequence-Spectrum Spreading Trải phổ chuỗi trực tiếp FDMA Frequency Division Multiple Access Đa truy cập phân chia theo tần số FER Frame Error Rate Tỉ lệ lỗi khung FH-SS Frequency hopping-SS Trải phổ nhảy tần GSM Global System for Mobile Communication Hệ thống toàn cầu cho thông tin di động MAI Multi-access Interfere Giao thoa đa truy cập MS Mobile Station Thuê bao di động MSE Mean Square Error Sai số bình phương trung bình PCE Power Control Error Sai số ĐKCS PCG Power Control Group Nhóm ĐKCS PN code Pseudo Noise Code Mã trải phổ ngẫu nhiên giã nhiễu SS Spectrum Spreading Trải phổ STD Standard Deviation Độ lệch chuẩn TDMA Time Division Multiple Access Đa truy cập phân chia theo thời gian UMTS Universal Mobile Telecommunications Hệ thống thông tin di động toàn cầu System W-CDMA Wideband-Code Division Multiple Access CDMA băng rộng ZOH Zero Oder Hold Bộ giữ mẫu GVHD: TS PHẠM HỒNG LIÊN – TS PHAN HỒNG PHƯƠNG Trang 92 Luận Văn Tốt Nghiệp Cao Học CHƯƠNG I GIỚI THIỆU Ngày nay, thị trường thông tin di động toàn cầu phát triển mạnh mẽ Theo số liệu thống kê, số thuê bao di động toàn giới tháng năm 2005 đạt đến số 1,7 tỉ thuê bao, số thuê bao sử dụng công nghệ CDMA đạt 285 triệu thuê bao sau khoảng 10 năm triển khai dịch vụ Với tốc độ phát triển thuê bao 30% năm, CDMA xem công nghệ di động phát triển nhanh Thị trường CDMA Bắc Mỹ, Mỹ La Tinh Châu Á với 100 nhà khai thác mạng 50 quốc gia vùng lãnh thổ CDMA kỹ thuật vô tuyến số tiên tiến cho phép tăng dung lượng thuê bao từ đến 10 lần so với kỹ thuật sử dụng công nghệ analog, gấp khoảng lần dung lượng công nghệ di động số khác TDMA Ngoài ra, Công nghệ CDMA mang lại nhiều lợi ích cho nhà khai thác mạng người sử dụng chất lượng thoại cao, tỉ lệ rớt gọi thấp, kế hoạch triển khai mạng đơn giản, tính bảo mật cao, máy đầu cuối hao tốn pin… Để làm điều đó, vấn đề quan trọng mạng thông tin di động CDMA điều khiển công suất Điều khiển công suất CDMA để bù vào lượng công suất thu thay đổi, gây tượng fading, chắn, giao thoa đồng kênh… hạn chế hiệu ứng gần xa, đảm bảo cho thuê bao có mức công suất thu giống trạm gốc Ngoài trình điều khiển công suất làm tăng đáng kể dung lượng thuê bao, tăng thời gian sử dụng nguồn máy đầu cuối Cấu trúc kênh CDMA chia thành hai hướng: hướng từ trạm gốc (BS) đến máy di động (MS) gọi liên kết hướng xuống (forward link), hướng ngược lại từ GVHD: TS PHẠM HỒNG LIÊN – TS PHAN HỒNG PHƯƠNG Trang Luận Văn Tốt Nghiệp Cao Học tăng hệ số lọc, tăng U làm tăng tải hệ thống, cần thêm nhiều nhớ để lưu trữ số mẫu fading, làm tăng sai số phép đo công suất Hình 6.11 Hiệu suất thuật toán cải thiện tăng hệ số lọc Hình 6.12 Hiệu suất thuật toán cải thiện chọn µ = 1.8 GVHD: TS PHẠM HỒNG LIÊN – TS PHAN HỒNG PHƯƠNG Trang 80 Luận Văn Tốt Nghiệp Cao Học Hình 6.13 Hiệu suất thuật toán cải thiện tăng hệ số lấy mẫu VI.5.4 Giao diện thuật toán Hình 6.14 trình bày giao diện thuật toán 2: Hình 6.14 Giao diện thuật toán Trong giao diện thuật toán 2, thông số ngõ vào bao gồm: GVHD: TS PHẠM HỒNG LIÊN – TS PHAN HỒNG PHƯƠNG Trang 81 Luận Văn Tốt Nghiệp Cao Học - Công suất định mức (dB) (mặc định dB) - Giá trị cỡ bước α (mặc định α =1.1) α max (mặc định α max =2.5) - Độ tăng cỡ bước C (mặc định C = 0.1) Thông số lọc dự báo: - Hệ số lọc (giá trị mặc định 32) - Cỡ bước lọc µ (giá trị mặc định µ =1.2) - Hệ số lấy mẫu U (giá trị mặc định U = 1) Ngõ bao gồm: - Giá trị giá trị độ lệch chuẩn sai số công suất (STD PCE) - Giá trị MSE dự báo: thể độ xác khối dự báo Đồ thị biểu diễn kết tương tự thuật toán Với thông số ngõ vào tín hiệu fading mẫu chọn, thuật toán với cỡ bước điều khiển công suất thay đổi tuỳ theo điều kiện fading kênh truyền, cho kết hiệu suất (STD PCE = 0.66812) tốt so với thuật toán trước Ở điểm fading thay đổi nhanh sâu (thuê bao nhận lệnh điều khiển công suất giống liên tiếp), cỡ bước điều khiển công suất tăng lên theo độ tăng cỡ bước C, điều làm tăng khả điều chỉnh vòng lặp điều khiển công suất Ngược lại, fading trơn thay đổi chậm, cỡ bước giảm nên giá trị công suất thu gần với công suất định mức (có thể dễ dàng nhận hình vẽ 6.14) Tuy nhiên với hệ số lấy mẫu U = 1, sai số dự báo cao (tại điểm fading thay đổi đột ngột) Tương tự thuật toán 1, tăng U, tăng hệ số lọc tăng đồng thời hai thông số, độ xác khối dự báo tăng, kết hiệu suất thuật toán cải thiện đáng kể, hình 6.15, 6.16, 6.17 GVHD: TS PHẠM HỒNG LIÊN – TS PHAN HỒNG PHƯƠNG Trang 82 Luận Văn Tốt Nghiệp Cao Học Hình 6.15 Hiệu suất thuật toán cải thiện tăng hệ số lọc Hình 6.16 Hiệu suất thuật toán cải thiện tăng hệ số lấy mẫu GVHD: TS PHẠM HỒNG LIÊN – TS PHAN HỒNG PHƯƠNG Trang 83 Luận Văn Tốt Nghiệp Cao Học Hình 6.17 Hiệu suất thuật toán cải thiện tăng đồng thời hệ số lấy mẫu hệ số lọc VI.5.5 Giao diện thuật toán Hình 6.18 Giao diện thuật toán Trong giao diện thuật toán 3, thông số ngõ vào bao gồm: GVHD: TS PHẠM HỒNG LIÊN – TS PHAN HỒNG PHƯƠNG Trang 84 Luận Văn Tốt Nghiệp Cao Học - Công suất định mức (dB) (mặc định dB) - Giá trị cỡ bước mã hoá công suất phát α c (mặc định α c =1.2) - Giá trị ban đầu công suất phát (mặc định = 1) Thông số lọc dự báo: - Hệ số lọc (giá trị mặc định 32) - Cỡ bước lọc µ (giá trị mặc định µ =1.2) - Hệ số lấy mẫu U (giá trị mặc định U = 1) Ngõ bao gồm: - Giá trị giá trị độ lệch chuẩn sai số công suất (STD PCE) - Giá trị MSE dự báo: thể độ xác khối dự báo Đồ thị biểu diễn kết tương tự thuật toán Thuật toán mã hoá công suất phát theo nghịch đảo giá trị fading kênh, với cỡ bước mã hóa không đổi, cho kết tương đối giống với thuật toán 1, nhiên thuật toán cho kết ổn định so với thuật toán Hình 6.19 Thuật toán với hệ số lấy mẫu U = GVHD: TS PHẠM HỒNG LIÊN – TS PHAN HỒNG PHƯƠNG Trang 85 Luận Văn Tốt Nghiệp Cao Học Hình 6.20 Thuật toán với hệ số lấy mẫu U = VI.5.6 Giao diện thuật toán Hình 6.21 trình bày giao diện thuật toán 4: Hình 6.21 Giao diện thuật toán Trong giao diện thuật toán 4, thông số ngõ vào bao gồm: GVHD: TS PHẠM HỒNG LIÊN – TS PHAN HỒNG PHƯƠNG Trang 86 Luận Văn Tốt Nghiệp Cao Học - Công suất định mức (dB) (mặc định dB) - Giá trị cỡ bước α (mặc định α =1.1) α max (mặc định α max = 2.5) - Độ tăng cỡ bước C (mặc định C = 0.1) Thông số lọc dự báo: - Hệ số lọc (giá trị mặc định 32) - Cỡ bước lọc µ (giá trị mặc định µ =1.2) - Hệ số lấy mẫu U (giá trị mặc định U = 1) Ngõ bao gồm: - Giá trị giá trị độ lệch chuẩn sai số công suất (STD PCE) - Giá trị MSE dự báo: thể độ xác khối dự báo Đồ thị biểu diễn kết tương tự thuật toán Hình 6.22 Thuật toán với hệ số lấy mẫu U = So với thuật toán trước, với mẫu fading chọn, thuật toán đạt hiệu suất cao (STD PCE = 0.45572) GVHD: TS PHẠM HỒNG LIÊN – TS PHAN HỒNG PHƯƠNG Trang 87 Luận Văn Tốt Nghiệp Cao Học VI.5.7 So sánh thuật toán Giao diện so sánh thuật toán trình bày hình 6.23, với ngõ vào dãy tần số Doppler chọn lựa Phần mềm tạo thông số fading kênh tương ứng với giá trị Doppler chọn Từ so sánh hiệu suất thuật toán điều kiện kênh truyền Hình 6.23 So sánh hiệu suất thuật toán GVHD: TS PHẠM HỒNG LIÊN – TS PHAN HỒNG PHƯƠNG Trang 88 Luận Văn Tốt Nghiệp Cao Học Từ hình 6.23 cho thấy, điều kiện kênh truyền, thuật toán đề nghị cho giá trị STD PCE thấp so với thuật toán điều khiển công suất truyền thống (đường màu xanh nhạt) Thuật toán thuật toán với cỡ bước thích nghi cho kết tốt so với thuật toán thuật toán 3, thuật toán (đường màu đen) cho kết ổn định VI.6 ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ MÔ PHỎNG Thông qua kết mô phỏng, cách so sánh giá trị độ lệch chuẩn sai số công suất (STD PCE) thu từ thuật toán điều kiện kênh truyền theo hình 6.23, thấy hiệu suất điều khiển công suất thuật toán đề nghị cải thiện đáng kể so với điều khiển công suất truyền thống Tuy nhiên tần số Doppler lớn, cho dù thuật toán đề nghị cho giá trị STD PCE nhỏ so với điều khiển công suất truyền thống, có thời gian độ đáp ứng nhanh xảy fading sâu, fading biến thiên đột ngột, sai số dự báo độ biến thiên cực đại sai số công suất cao, tốc độ số bit lệnh điều khiển công suất không thay đổi Điều giải triệt để ứng dụng điều khiển công suất cỡ bước thích nghi với lệnh điều khiển công suất nhiều bit Tuy nhiên làm thay đổi cấu trúc kênh truyền CDMA VI.7 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI Trong luận văn này, trước tiên từ mô hình, chứng minh điều khiển công suất truyền thống có chức giống điều chế delta mở rộng Ưu điểm điều chế delta sử dụng lïng tử gồm bit nên tiết kiệm băng thông, phù hợp với môi trường thông tin di động, nơi mà yêu cầu hiệu suất sử dụng băng thông đưa lên hàng đầu Tuy nhiên, hạn chế điều chế delta có cỡ bước điều chỉnh cố định Khi chọn cỡ bước nhỏ phát sinh hiệu ứng tải theo độ dốc có thay đổi nhanh rộng tín GVHD: TS PHẠM HỒNG LIÊN – TS PHAN HỒNG PHƯƠNG Trang 89 Luận Văn Tốt Nghiệp Cao Học hiệu gốc dẫn đến sai lệch tín hiệu khôi phục Nếu cỡ bước lớn gây nên tượng nhiễu hạt tín hiệu gốc biến thiên nhỏ (trơn) Như vậy, vấn đề chọn độ lớn cỡ bước điều chỉnh định đến hiệu suất điều chế DM Tương tự, điều khiển công suất vòng kín truyền thống, vấn đề chọn độ lớn cỡ bước điều khiển công suất đáng quan tâm Thông qua mô hình, thành lập biểu thức sai số điều khiển công suất cho thuật toán điều khiển công suất truyền thống Sai số công suất chứng minh có giá trị trung bình có sai phương theo công thức (3.36) Đề tài đề nghị thuật toán điều khiển công suất nhằm làm cực tiểu sai phương sai số điều khiển công suất Bên cạnh đó, để nâng cao độ xác lệnh điều khiển công suất, cần dự báo thông số fading kênh cho thời điểm kế tiếp, từ tính công suất phát công suất thu dự báo đưa định lệnh điều khiển công suất Phương thức dự báo đề nghị dựa lấy mẫu công suất thu đo Qua mô phỏng, rút kết luận phương thức điều khiển công suất đề nghị có hiệu suất cải thiện so với điều khiển công suất truyền thống, điển hình làm cực tiểu sai phương sai số điều khiển công suất (cho giá trị STD PCE nhỏ điều kiện kênh truyền) Điều đáp ứng mục tiêu luận văn Ưu điểm phương thức điều khiển công suất đề nghị: • Nâng cao hiệu suất điều khiển công suất, qua cải thiện dung lượng hệ thống • Không làm thay đổi cấu trúc kênh CDMA, tức lệnh điều khiển công suất có số bit • Cỡ bước điều khiển công suất thích nghi theo điều kiện kênh truyền, trình thực thay đổi cỡ bước thực dễ dàng thuê bao di động, khả ứng dụng thực tế cao GVHD: TS PHẠM HỒNG LIÊN – TS PHAN HỒNG PHƯƠNG Trang 90 Luận Văn Tốt Nghiệp Cao Học • Thời gian đáp ứng nhanh so điều khiển công suất truyền thống, fading nhanh sâu Nhược điểm: • Hiệu suất điều khiển công suất phụ thuộc vào độ xác khối dự báo fading kênh Độ xác khối dự báo giảm tần số Doppler lớn fading biến thiên đột ngột • Vì số bit lệnh điều khiển công suất không đổi so với điều khiển công suất truyền thống nên không khắc phục hoàn toàn mà làm giảm phần ảnh hưởng fading nhanh sâu, tần số Doppler lớn Hướng phát triển đề tài • Phát triển đề tài theo hướng toàn diện hơn, ứng dụng thêm phương thức ước lượng công suất thu, thực toán điều khiển công suất đồng thời cho nhiều thuê bao di động, điều khiển công suất dựa tỉ số tín hiệu nhiễu SNR, SIR Eb/Io, xét đến tỉ lệ lỗi cho bit điều khiển công suất… • Kết hợp với toán điều khiển công suất logic mờ với phương thức điều khiển công suất thích nghi khác để có phương thức điều khiển công suất tối ưu • Phát triển hướng nghiên cứu hệ thống Multicode CDMA, Multicarrier CDMA… GVHD: TS PHẠM HỒNG LIÊN – TS PHAN HỒNG PHƯƠNG Trang 91 Luận Văn Tốt Nghiệp Cao Học TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lê Tiến Thường - Xử Lý Số Tín Hiệu Và Wavelets - Tập I - NXB ĐHQG TPHCM [2] Đặng Văn Chuyết, Nguyễn Tuấn Anh - Cơ Sở Lý Thuyết Truyền Tin NXB Giáo Dục [3] Vijay K Garg - IS-95 CDMA And CDMA2000 - Prentice Hall PTR [4] Man Young Ree - CDMA Cellular Mobile Communication And Network Security - Prentice Hall PTR [5] John G Proakis - Digital Communication - Mcgraw-Hill International Editions [6] Jong Hyune Kim - Power Control And Adaptive Data Transmission For Sc/Mc CDMA System [7] Bernard Sklar - Rayleigh Fading Channels In Mobile Digital Communication Systems - Communication Engineering Services [8] A Chockalingam, Paul Dietrich, Laurence B Milstein, And Ramesh R Rao - Performance Of Closed-Loop Power Control In DS-CDMA Cellular Systems - IEEE Transactions On Vehicular Technology, Vol 47, No 3, August 199 [9] F Lau and W Tam - Intelligent Closed-Loop Power Control Algorithm In Cdma Mobile Radio System - Electron Lett., vol 35, no 10, pp 785–786, May 1999 [10] Andrea Abrardo, David Sennati - On The Analytical Evaluation Of Closed-Loop Power-Control Error Statistics In DS-CDMA Cellular Systems - IEEE Transactions On Vehicular Technology, Vol 49, No 6, November 2000 GVHD: TS PHẠM HỒNG LIÊN – TS PHAN HỒNG PHƯƠNG Trang 93 Luận Văn Tốt Nghiệp Cao Học [11] S Ariyavisitaluk and L F Chang - Signal And Interference Statistics Of A CDMA System With Feedback Power Control - IEEE Trans Commun.,vol 41, pp 1626–1634, Nov 1993 [12] M Aldajani and A H Sayed - A Stable Structure For Delta Modulation With Improved Performance - in Proc Int Conf Acoustics, Speech, and Signal Processing, vol 4, Salt Lake City,UT, May 2001, pp 2621–2624 [13] Jarno M A Tanskanen, Aiping Huang, Timo I Laakso, And Seppo J Ovaska - Prediction Of Received Signal Power In Cdma Cellular Systems - Proc 45th IEEE Vehicular Technology Conference, Chicago, Illinois, July 1995, pp 922-926 [14] C C Lee and R Steele - Closed-Loop Power Control In CDMA Systems - in Proc IEE Commun., vol 143, no 4, pp 231-239, August 1996 [15] Mansour A Aldajani, Ali H Sayed - Adaptive Predictive Power Control For The Uplink Channel In DS-CDMA Cellular Systems - IEEE Transactions On Vehicular Technology, Vol 52, No 6, November 2003 [16] F C M Lau, W M Tam - Novel Predictive Power Control In A Mobile Radio System - VTC2000 [17] Adit Kurniawan - Closed Loop Power Control In CDMA Systems Based On New Sir Estimation - Teknik Elektro, Vol 6, No 2, 2000 [18] Louis C Yun, David G Messerschmitt - Power Control For Variable Qos On A CDMA Channel - Proc IEEE Milcom, Fort Monmouth, NJ, Oct 2-5, 1994, pp 178-182 [19] Ali F Almutairi, Scott L Miller,Haniph A Latchman, Tan F Wong Power Control Algorithm For Mmse Receiver Based CDMA Systems IEEE Communications Letters, Vol 4, No 11, November 2000 GVHD: TS PHẠM HỒNG LIÊN – TS PHAN HỒNG PHƯƠNG Trang 94 Luận Văn Tốt Nghiệp Cao Học LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: Nguyễn Lê Hải Tú Ngày sinh: 08/08/1975 Nơi sinh: Lâm Đồng Địa liên lạc: 70 Nguyễn Văn Vó - Phường 12 - Tân Bình - TP Hồ Chí Minh QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO Từ năm 1993-1998: Học Khoa Điện - Điện Tử thuộc Trường Đại học Bách Khoa, TP Hồ Chí Minh Từ năm 2002 đến nay: Học lớp đào tạo thạc só chuyên ngành Vô Tuyến-Điện Tử thuộc trường Đại Học Bách Khoa, TP Hồ Chí Minh QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC Từ 1999 - 2001: Làm việc Bưu điện Đức Trọng - Tỉnh Lâm Đồng Từ 2002 - 06/2005: Làm việc Trung tâm ĐTDĐ CDMA S-Telecom 06/2005 - nay: Làm việc Công ty TNHH Kobekara - Công Viên Phầm Mềm Quang Trung GVHD: TS PHẠM HỒNG LIÊN – TS PHAN HỒNG PHƯƠNG Trang 95 ... TÀI: KẾT HỢP HAI BÀI TOÁN ĐIỀU KHIỂN CÔNG SUẤT VÀ ĐỊNH VỊ TRONG MẠNG DI ĐỘNG CDMA II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: - Nghiên cứu điều khiển công suất định vị chuỗi trải phổ mạng. .. truyền Điều khiển công suất hướng lên bao gồm điều khiển công suất vòng hở điều khiển công suất vòng kín Điều khiển công suất vòng kín bao gồm điều khiển công suất vòng điều khiển công suất vòng... gồm hai phần: điều khiển công suất vòng điều khiển công suất vòng Điều khiển công suất vòng đảm bảo cho thuê bao mức Eb/Io định mức Trong điều khiển công suất vòng điều chỉnh tỷ số Eb/Io định