Mạng cognitive radio và nhiễu trong mạng cognitive radio có beacon

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA NGUYỄN CHƠN TÙNG MẠNG COGNITIVE RADIO VÀ NHIỄU TRONG MẠNG COGNITIVE RADIO CÓ BEACON Chuyên ngành : Kỹ thuật điện tử LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 07 năm 2011 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học : PGS.TS LÊ TIẾN THƯỜNG (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét : PGS.TS HỒNG ĐÌNH CHIẾN (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét : TS ĐẶNG THÀNH TÍN (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Luận văn thạc sĩ bảo vệ Trường Đại học Bách khoa, ĐHQG Tp.HCM ngày 12 tháng 07 năm 2011 Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm: (Ghi rõ họ,tên, học hàm, học vị Hội đồng chấm bảo vệ luận văn thạc sĩ) 1, TS Đặng Thành Tín Chủ tịch Hội đồng 2, TS Hoàng Trang Thư ký 3, TS Trương Quang Vinh Ủy viên 4, PGS.TS Lê Tiến Thường Ủy viên 5, PGS.TS Hồng Đình Chiến Ủy viên i TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HỒ Xà HỘI CHỦ NGHIà VIỆT NAM PHỊNG ĐÀO TẠO SAU ĐẠI HỌC Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc Tp HCM, ngày tháng năm NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Nguyễn Chơn Tùng Ngày, tháng, năm sinh: 01/03/1981 Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử Phái: Nam Nơi sinh: Bình Định MSHV: 01407363 I- TÊN ĐỀ TÀI: MẠNG COGNITIVE RADIO VÀ NHIỄU TRONG MẠNG COGNITIVE RADIO CÓ BEACON II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: − Tìm hiểu mạng Cognitive Radio − Khảo sát nhiễu mạng Cognitive Radio có Beacon − Mơ giả lập mạng Cognitive Radio CDMA − Ứng dụng công tác tối ưu Repeater − Đề xuất hướng phát triển đề tài III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 25/01/2010 IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ : 25/06/2010 V- CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : PGS.TS LÊ TIẾN THƯỜNG CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Họ tên chữ ký) CHỦ NHIỆM BỘ MÔN QUẢN LÝ CHUYÊN NGÀNH (Họ tên chữ ký) ii KHOA QL CHUN NGÀNH (Họ tên chữ ký) LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến thầy PGS.TS Lê Tiến Thường, người trực tiếp hướng dẫn em suốt thời gian làm Luận án tốt nghiệp! Em xin gửi lời cảm ơn đến Thầy cô Trường ĐH Bách Khoa, Khoa Điện-Điện tử, Bộ môn Viễn Thông truyền đạt cho em nhiều kiến thức chuyên ngành năm giảng đường, kiến thức tảng giúp cho trình làm Luận văn thuận lợi! Em xin chân thành cảm ơn Ban Điều Hành Trung Tâm Điện Thoại Di Động CDMA S-Telecom hỗ trợ tạo điều kiện vừa làm vừa học thời gian học Trường! Em xin gửi lời cảm ơn đến Cha Mẹ, Gia đình, Bạn bè đồng nghiệp chia sẻ khó khăn, động viên hỗ trợ em suốt thời gian học làm khóa luận! Em xin gởi lời cảm ơn đến Anh Chị Phòng Sau Đại học, Thư viện Trường Đại học Bách Khoa hỗ trợ, tư vấn thủ tục hành chiùnh, tài liệu tham khảo suốt thời gian học Trường! Xin chân thành cảm ơn! Tp.Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2011 Học viên thực Nguyễn Chơn Tùng iii LỜI MỞ ĐẦU Trong năm gần đây, với phát triển bùng nổ thiết bị không dây yêu cầu phổ tần cần cấp phép để thiết bị hoạt động Những giấy phép cấp phát sở không cho đối tác khác truyền phát phổ tần họ, tránh trường hợp gây nhiễu lẫn Một báo cáo gần liên bang truyền thông Mỹ – FCC (Federal Communication Commission) cho biết tài nguyên phổ chưa sử dụng hiệu Những phép thống kê cho thấy khoảng 90% thời gian băng tần có cấp phép chưa sử dụng Chính vấn đề cấp bách đặt phải nâng cao hiệu sử dụng tần số để tận dụng hết tài nguyên phổ chật hẹp Để giải vấn đề nhà khoa học đưa khái niệm Cognitive Radio Network (tạm dịch mạng vô tuyến thông minh) Hiện có nhiều luồng nghiên cứu Cognitivie Radio Các nhà khoa học nghiên cứu, hoàn thiện xây dựng nên tiêu chuẩn cho Cognitive Radio Network Luận văn trình bày nội dung chủ yếu mạng vô tuyến thông minh Nội dung bao gồm chương với chương đầu giới thiệu khái quát mạng Cognitive Radio, chương sau tiến hành mô hoạt động Cognitive radio băng tần GSM, mô giả lập mạng CDMA ứng dụng công tác tối ưu Repeater Từ rút thuận lợi thách thức hệ thống cognitive radio iv MỤC LỤC Đề mục Trang Trang đầu i Nhiệm vụ luận văn ii Lời cảm ơn iii Lời mở đầu iv Mục lục v Danh sách hình vẽ vii Danh sách bảng biểu x Danh sách từ viết tắt xi CHƯƠNG 1: TIỀN ĐỀ RA ĐỜI MẠNG COGNITIVE RADIO 1.1 Tiền đề đời 1.2 Khái niệm Cognitive radio CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ MẠNG COGNITIVE RADIO 2.1 Kiến trúc mạng Cognitive Radio 2.2 SDR – Nền tảng kỹ thuật cho CRN 15 2.3 Phương thức hoạt động Cognitive radio 22 CHƯƠNG 3: CẢM BIẾN PHỔ 25 3.1 Phát phổ dựa phát 26 3.2 Cảm biến phổ dựa kết hợp phát 43 3.3 Phát phổ dựa nhiễu giao thoa 51 CHƯƠNG 4: OFDM TRONG MẠNG COGNITIVE RADIO 53 4.1 Giới thiệu 53 4.2 Mô hình OFDM 54 4.3 Tại OFDM ứng dụng cho Cognitive Radio 57 v 4.4 Cognitive Radio dựa OFDM 58 4.5 4.6 Cảm biến nhận biết phổ OFDM Định dạng phổ OFDM 61 62 CHƯƠNG 5: KHẢO SÁT NHIỄU TRONG MẠNG COGNITIVE 66 RADIO CÓ BEACON 5.1 Giới thiệu 66 5.2 5.3 Mô hình mạng hệ thống Nhiễu từ user cognitive 68 71 5.4 Công suất nhiễu trung bình phương sai 74 5.5 Xác suất rớt gọi 80 CHƯƠNG 6: MÔ PHỎNG MẠNG COGNITIVE RADIO TRONG GSM 84 6.1 6.2 Tổng quan chung Giới thiệu mạng GSM 84 84 6.3 Th ực mô 87 CHƯƠNG 7: GIẢ LẬP MẠNG COGNITIVE RADIO TRONG CDMA 92 7.1 Giới thiệu chung 92 7.2 7.3 Phần mềm Netimizer Thiết bị dùng việc giả lập mạng 92 93 7.4 Lưu đồ mô giả lập 99 7.5 7.6 Kết mô giả lập Ứng dụng công tác tối ưu Repeater 103 104 7.7 Kết luận 107 CHƯƠNG 8: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 108 8.1 8.2 Kết luận Hạn chế đề tài 108 108 8.3 Hướng phát triển đề tài 109 TÀI LIỆU THAM KHẢO 110 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG 112 vi DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình 1.1 Hiệu suất sử dụng phổ Hình 1.2 Khái niệm “lỗ trống phổ” Hình 2.1 Kiến trúc vật lý Cognitive Radio Hình 2.2 Cấu tạo RF Front – End Hình 2.3 Kiến trúc mạng hạ tầng sở Cognitve Radio Hình 2.4 Mô hình tương tác thiết bị CR 12 Hình 2.5 Kiến trúc cho CR mô hình OSI 13 Hình 2.6 Kiến trúc SDR lý tưởng 15 Hình 2.7 Kiến trúc SDR thực tế 17 Hình 2.8 Mô hình vô tuyến thông minh điển hình sở SDR 20 Hình 2.9 Quy trình làm việc Cognitive Radio 22 Hình 2.10 Chu kì hoạt động thiết bị CR 24 Hình 3.1 Phân loại phương pháp cảm biến phổ 25 Hình 3.2 Phương pháp phát dựa vào phát Primary User 26 Hình 3.3 Quá trình thực energy detection miền thời gian 28 Hình 3.4 Thực Energy detection miền tần số 28 Hình 3.5 Đáp ứng tần số dãy lọc gồm M băng 30 Hình 3.6 Kiến trúc dãy lọc đa pha với phân tích DFT 32 Hình 3.7 Kiến trúc cảm biến dựa hoạt động filter bank 33 Hình 3.8 Hàm tương quan trình tương quan vòng 37 α Hình 3.9 Sơ đồ thực S x ( f ) 38 Hình 3.10 Minh họa giải thuật điều chế hàm tương quan phổ 38 R Hình 3.11 Sơ đồ thực tính toán hàm tương quan phổ có sử dụng thuật toán FFT 39 Hình 3.12 So sánh phổ tương quan mật độ phổ công suất 39 vii Hình 3.13 Quá trình phát dựa vào phổ vòng 41 Hình 3.14 So sánh mật độ phổ công suất mật độ phổ vòng môi trường SNR 41 Hình 3.15 Cảm biến phổ dựa kết hợp phát 43 Hình 3.16 Một trạm vô tuyến thông minh làm việc với CR 47 Hình 3.17 Sự chuyển tiếp kết cảm biến phổ cho CR khác 48 Hình 3.18 Phân tập đa người dùng 49 Hình 3.19 Vấn đề cảm biến phát 51 Hình 3.20 Mô hình quản lý nhiễu nhiệt 52 Hình 4.1 Sơ đồ khối bộthu phát OFDM tổng quát 54 Hình 4.2 Dạng sóng OFDM 56 Hình 4.3 Sử dụng OFDM đem lại tiết kiệm băng thông 57 Hình 4.4 Sơ đồ khối hệ thống Cognitive Radio dựa OFDM 60 Hình 4.5 Spectrum sensing Spectrum shaping OFDM 63 Hình 4.6 Sơ đồ thực FFT 16 điểm có loại bỏ bớt sóng mang 65 Hình 5.1 Mô hình mạng 68 Hình 5.2 Giới hạn nhiễu ứng với mức ngưỡng beacon 76 Hình 5.3 Giới hạn nhiễu ứng với khoảng cách Tx-Rx 77 Hình 5.4 Giới hạn nhiễu ứng với bán kính bảo vệ ε 77 Hình 5.5 Giới hạn Phương sai nhiễu ứng với mức ngưỡng beacon 79 Hình 5.6 Giới hạn Phương sai nhiễu theo khoảng cách Tx-Rx 79 Hình 5.7 Giới hạn Phương sai nhiễu ứng với bán kính bảo vệ ε 80 Hình 6.1 Sơ đồ tái sử dụng tần số mạng GSM với k=3 86 Hình 6.2 Phương phát phát tín hiệu cell 86 Hình 6.3 Lưu đồ giải thuật chương trình mô 88 Hình 6.4 Giao diện chương trình mô 89 viii Hình 6.5 Kết mô hàm periodogram 90 Hình 6.6 Tác động nhiễu 90 Hình 6.7 Kết mô mạng GSM thực tế Việt Nam 91 Hình 7.1 Sơ đồ đấu nối Phần mềm Netimizer 92 Hình 7.2 Mạch điều khiển đóng ngắt Repeater 93 Hình 7.3 Mô hình sử dụng Repeater 94 Hình 7.4 Vùng chuyển giao sử dụng Beacon 95 Hình 7.5 Sơ đồ đấu nối Beacon vào BTS vùng 1FA 95 Hình 7.6 Sơ đồ khối cấu hình chức Beacon 96 Hình 7.7 Máy đo phổ BTS Master Anritsu 97 Hình 7.8 Trạm phát sóng CDMA S-Fone 98 Hình 7.9 Lưu đồ mô hình giả lập mạng CR S-Fone 99 Hình 7.10 Các thiết bị dùng mô hình giả lập 99 Hình 7.11 Chương trình nhận dạng phổ tần CDMA 100 Hình 7.12 Xác định vùng chuyển giao Phần mềm Netimizer 101 Hình 7.13 Thông số Tx Adjust 102 Hình 7.14 Thông số FER 102 Hình 7.15 Thông số Ec/Io 103 Hình 7.16 Khi chưa điều chỉnh công suất phát Repeater 105 Hình 7.17 Khi điều chỉnh công suất phát Repeater 105 Hinh 7.18 Các điểm đo kiểm để điều chỉnh công suất phát 106 ix Cognitive radio & Noise GVHD: PGS.TS Lê Tiến Thường 7.3.5 BTS Samsung 25T3 Hình 7.8 Trạm phát sóng CDMA S-Fone Trạm phát sóng gốc loại 25T3 Samsung cho phép phát sóng FA: FA181, FA222, FA263, FA304 có giao tiếp kết nối với Beacon, hỗ trợ việc cấu hình giả lập mạng Cognitive radio Trong trình thử nghiệm giả lập, có vùng với chênh lệch FA: ™ Vùng FA: BTS Samsung 25T3 phát FA FA222 FA263 ™ Vùng FA: BTS Samsung 25T3 phát FA FA 222 Trong vùng FA BTS lắp thêm Beacon, phát tín hiệu becon FA263, hỗ trợ chuyển giao gọi Mobile phone di chuyển từ vùng 2FA sang vùng 1FA Chương 7: Giả lập CDMA 98 HVTH: Nguyễn Chơn Tùng Cognitive radio & Noise GVHD: PGS.TS Lê Tiến Thường 7.4 Lưu đồ mô giả lập 7.4.1 Lưu đồ giải thuật Start Lấy ảnh từ BTS Master Xử lý ảnh Bật Repeater Tắt Repeater End Hình 7.9 Lưu đồ mô hình giả lập mạng CR S-Fone Hình 7.10 Các thiết bị dùng mô hình giả lập Chương 7: Giả lập CDMA 99 HVTH: Nguyễn Chơn Tùng Cognitive radio & Noise GVHD: PGS.TS Lê Tiến Thường Hình 7.11 Chương trình nhận dạng phổ tần CDMA Mô hình giả lập mạng Cognitive khái quát sau: ™ Dựa vào máy đo phổ BTS Master → dò tìm tín hiệu Beacon (FA263) có phát hay không phát? ™ Nếu không phát tín hiệu Beacon (BTS Master báo FAILED) bật Repeater ™ Nếu có phát tín hiệu Beacon (BTS Master báo PASSED) tắt Repeater ™ Dùng phần mềm Netimizer kết nối tới điện thoại cầm tay để kiểm tra chất lượng sóng, mức thu, điều chỉnh công suất điện thoại, mức tín hiệu nhiễu, FER khu vực xung quanh Mục tiêu: Mức công suất phát Repeater điều chỉnh phù hợp để trường hợp máy BTS Master không phát tín hiệu Beacon không ảnh hưởng nhiều đến chất lượng phủ sóng khu vực đóỈ Giải Bài toán tìm công suất Cognitive để trường hợp không dectect Beacon việc phát trùng lắp không ảnh hưởng nhiều đến chất lượng thoại mạng hữu Chương 7: Giả lập CDMA 100 HVTH: Nguyễn Chơn Tùng Cognitive radio & Noise GVHD: PGS.TS Lê Tiến Thường 7.4.2 Xác định vùng chuyển giao Hình 7.12 Xác định vùng chuyển giao phần mềm Netimizer Mạng S-Fone Cục tần số cấp cho băng tần: 181, 222, 263 304, tương ứng với tần số trung tâm 875.43Mhz, 876.66Mhz, 877.89Mhz 879.12Mhz, băng thông 1.23Mhz Do nhu cầu lưu lượng mạng thực tế vùng mà nơi có sử dụng hết băng tần hay không Để mơ hình giả lập phần tử mạng Repeater (đóng vai trị trạm phát Cognitive) phải nằm vùng chuyển giao BTS phát BTS có beacon Trước hết ta phải xác định vùng Dựa vào Netimizer ta xác định vùng chuyển giao BTS có 2FA BTS có 1FA + 1Beacon ranh giới hai FA222 FA263 hình 7.12 Chương 7: Giả lập CDMA 101 HVTH: Nguyễn Chơn Tùng Cognitive radio & Noise GVHD: PGS.TS Lê Tiến Thường 7.4.3 Các thông số đánh giá chất lượng thoại (i) Tx Adjust: Công suất điều chỉnh máy thu (mobile phone) Hình 7.13 Thông số Tx Adjust (ii) FER (5) tỉ lệ lỗi khung Hình 7.14 Thông số FER Chương 7: Giả lập CDMA 102 HVTH: Nguyễn Chơn Tùng Cognitive radio & Noise (iii) GVHD: PGS.TS Lê Tiến Thường Combined EcIo cường độ tín hiệu nhiễu thu Hình 7.15 Thông số Ec/Io 7.5 Kết mô giả lập Mô hình mô giả lập cho thấy rằng: Máy đo phổ BTS Master không nhận tín hiệu Beacon nhiễu, hay bị che chắn, lỗi thiết bị, v.v…, mạch điều khiển hiểu BTS tắt tín hiệu Beacon Ỉ mạch điều khiển phát tín hiệu Cognitive gây nhiễu lên khu vực đó, làm thông số TxAdjust thay đổi nhanh, máy mau hết pin, chí rớt gọi Như vậy, vấn đề đặt cho mạng Cognitive giải toán: chọn mức công suất phát phù hợp để trường hợp lỗi không phát phổ tần có việc phát trùng lắp tín hiệu Cognitive không ảnh hưởng nhiều đến hệ thống mạng hữu Chương 7: Giả lập CDMA 103 HVTH: Nguyễn Chơn Tùng Cognitive radio & Noise GVHD: PGS.TS Lê Tiến Thường Vaán đề áp dụng công tác tối ưu hệ thống Repeater Sfone mà trọng tâm điều chỉnh mức công suất phát Repeater 7.6 Ứng dụng cơng tác tối ưu Repeater Repeater dùng để phủ sóng vùng tối trạm phát sóng gần không phát tới bị che khuất Repeater phát tần số mà trạm BTS phát nên xem máy phát Cognitive phát sóng vùng sóng BTS Tuy nhiên, lí khách quan đó, tín hiệu Repeater phát mạnh dẫn tới lấn sân sang vùng phủ BTS gây nhiễu hệ thống làm rớt gọi, máy mau hết pin, chất lượng thoại không tốt, nghe rẹt rẹt, v.v… Ứng dụng khảo sát phần mô giả lập trên, nhóm tối ưu giải toán cách điều chỉnh công suất phát Repeater vừa đủ để thuê bao thoại vào vùng có sóng Repeater sóng BTS không bị rớt, chất lượng thoại cải thiện hơn, hay nói cách khác thuê bao di động vào vùng có tín hiệu phát tín hiệu phát Cognitive tín hiệu Cognitive điều chỉnh vừa đủ để không gây nhiễu lên hệ thống Việc điều chỉnh công suất phát Cognitive dựa vào thông số TxAdjust máy thu (điện thoại) 7.6.1 Thông số theo dõi điều chỉnh Phần mềm Netimizer hỗ trợ đo kiểm thông số TxAdjust để biết kết điều chỉnh công suất tốt hay xấu hình 7.16 hình 7.17 bên Chương 7: Giả lập CDMA 104 HVTH: Nguyễn Chơn Tùng Cognitive radio & Noise GVHD: PGS.TS Lê Tiến Thường Hình 7.16 Khi chưa điều chỉnh công suất phát Repeater Hình 7.17 Khi điều chỉnh công suất phát Repeater 7.6.2 Bảng theo dõi thông số Việc điều chỉnh theo dõi thống kê trước sau điều chỉnh bảng sau: Chương 7: Giả lập CDMA 105 HVTH: Nguyễn Chơn Tùng Cognitive radio & Noise GVHD: PGS.TS Lê Tiến Thường Optimization Before Minimum Maximum Average ITEM Rx Power -84.3 [dBm] Tx Adjust -17.6 [dB] 37 [dB] Ec/Io -15.4 [dB] -2.5 [dB] -28.2 [dBm] -61.07 1.613 -4.003 [dBm] [dB] [dB] Optimization After Minimum Maximum Average 81.2 20.9 19.7 [dBm] 26.4 [dBm] -57.19 [dBm] [dB] 26.7 [dB] -1.724 [dB] [dB] -2.5 [dB] -3.807 [dB] Baûng 7.2 Kết điều chỉnh công suất 7.6.3 Kết thực nghiệm Tiến hành thực điều chỉnh công suất phát Repeater, kết thực nghiệm cho thấy mức cần điều chỉnh sau: LNA Rx Filter UFRU-CS Atten=10dB Atten=6dB LNA Output [2] [3] THPM Atten=30dB [1] Donor Remote Repeater Gain 60dB Frequency : 828.96MHz Output : -80dBm S/A S/G Hình 7.18 Các điểm đo kiểm để điều chỉnh công suất phát ITEM Input Power [1] [2] [3] Back-Off BTS -80dBm - - -63dBm Repeater [1:1] -80dBm -21dBm -54dBm -67dBm 4dB Repeater [1:2] -80dBm -24dBm -57dBm -70dBm 7dB Repeater [1:3] -80dBm -26dBm -59dBm -72dBm 9dB Baûng 7.3 Bảng kết thực nghiệm Chương 7: Giả lập CDMA 106 HVTH: Nguyễn Chơn Tùng Cognitive radio & Noise GVHD: PGS.TS Lê Tiến Thường Trong đó: • Repeater [1:1] Repeater nối tới BTS có Repeater nối chung • Repeater [1:2] Repeater nối tới BTS có Repeater nối chung • Repeater [1:3] Repeater nối tới BTS có Repeater nối chung • Input power công suất máy phát đưa vào để lấy chuẩn • [1],[2],[3] điểm hình 7.18 để đo mức công suất Kết thực nghiệm cụ thể trạm làm đính kèm dạng Bảng excel phụ lục luận văn 7.7 Kết luận Trong trình thực giả lập mạng Cognitive radio thiết bị CDMA sẳn có S-Fone, dùng phần mềm Netimizer để đánh giá chất lượng sóng khu vực có BTS 2FA, BTS 1FA+Beacon Repeater (bộ phát Cognitive) Dựa vào tín hiệu Beacon phát từ vùng 1FA+Beacon, đo nhờ vào máy đo phổ BTS Master, ta bật tắt Repeater tương ứng với việc phát hay không phát tín hiệu Cognitive Sau tiến hành khảo sát mức độ ảnh hưởng nhiễu lên máy thu (điện thoại) thông qua thông số lấy từ điện thoại cầm tay test sóng khu vực D ựa khảo sát này, tơi nhóm tối ưu ứng dụng vào công tác tối ưu hệ thống Repeater Sfone, công việc mà trước phía Chuyên gia Hàn Quốc đảm nhận, góp phần tiết kiệm chi phí vận hành đáng kể Trung tâm Chương 7: Giả lập CDMA 107 HVTH: Nguyễn Chơn Tùng Cognitive radio & Noise GVHD: PGS.TS Lê Tiến Thường CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI 8.1 Kết luận Toàn luận văn trình bày vắn tắt đời CRN, lý thuyết tóm lược mô hình kiến trúc hoạt động mạng CRN Thông qua phân tích để thấy tương lai mạng CRN ứng dụng CRN tương lai Mặt khác, luận văn xây dựng chương trình mô hoạt động đơn giản CRN băng tần GSM giả lập thiết bị sẳn có mạng CDMA Sfone Thông qua thấy khả áp dụng kiến thức CRN vào thực tế tối ưu mạng CDMA Việt Nam thách thức công nghệ thiết bị ứng dụng CRN đặc biệt vấn đề chống can nhiễu thuê bao tầm ảnh hưởng CRN tín hiệu beacon mạng cấp phép 8.2 Hạn chế đề tài Vì thời gian có hạn nên: (i) Phần mô mạng GSM thực chưa hoàn chỉnh Phổ GSM thực tế đa dạng phức tạp mô hình tái sử dụng tần số phức tạp dừng mức độ khảo sát trường hợp đơn giản Chương 8: Kết luận 108 HVTH: Nguyễn Chơn Tùng Cognitive radio & Noise GVHD: PGS.TS Lê Tiến Thường Thêm với việc thực mô Matlab , giải thuật tốc độ xử lý máy hạn chế nên thời gian cảm biến phổ chậm (ii) Phần giả lập mạng CDMA gặp khó khăn quyền phần mềm đo kiểm máy đo phổ chuyên dụng nên phần mô dừng lại mức độ đánh giá thông số Txadj, EcIo FER Do vấn đề đảm bảo chất lượng mạng lưới thời gian thử nghiệm nên Luận văn chưa có đủ thời gian cần thiết để thử nghiệm đưa giới hạn giới hạn mức công suất phát Cognitive radio, hay mức detect beacon tương ứng trường hợp có Beacon nhằm so sánh với kết từ lý thuyết chương 8.3 Hướng phát triển đề tài Ngoài phương pháp cảm biến phổ Beacon dựa vào công suất phổ, đề tài tiếp tục nghiên cứu cải tiến giải thuật cảm biến detect phổ hữu tín hiệu Beacon nhanh hơn, nhằm làm giảm nhiễu tín hiệu Cognitive phát trùng với tín hiệu Beacon Xu hướng giới detect tín hiệu Beacon hay lỗ trống dựa vào thông tin kênh điều khiển Đây hướng phát triển tốt đề tài: phát beacon nhanh, hệ thống bị nhiễu Chương 8: Kết luận 109 HVTH: Nguyễn Chơn Tùng Cognitive radio & Noise GVHD: PGS.TS Lê Tiến Thường TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Hseyin Arslan(Ed), “Cognitive radio, software defined radio, and adaptive wireless systems”, Springer Verlag, 2007 [2] Ekram Hossain ,Vijay Bhargava, “Cognitive Wireless Communication Networks”, Springer Verlag, 2007 [3] Ian F Akyildiz, Won-Yeol Lee, Mehmet C Vuran, Shantidev Mohanty Next generation/dynamic spectrum access/cognitive Computer Networks, 50, – 25, New York, USA, 2006 [4] Zhi Quan, Shuguang Cui, H Vincent Poor, and Ali H Sayed, “ Collaborative Wideband Sensing for Cognitive Radios ”, vol.25, pp 12-30, IEEE Signal Processing Magazine, Nov 2008 [5] Scott Enserink (Telecommunications Research Center Arizona State llniversity Tempe) and Douglas Cochran (Department of Electrical Engineering Arizona State University Tempe), “A Cyclostationary Feature Detector”, vol.2, pp 31 Oct-2 Nov 1994 [6] Minseok KIM, Jun-ichi NAGANAWA, & Jun-ichi TAKADA, “Multichannel Spectrum Sensing using Polyphase DFT Filter Bank for Opportunistic Cognitive Radios”, IEICE,1 – 4, Tokyo, Japan, May 2009 [7] Shiyu Xu, Zhijin Zhao, Junna Shang, “Spectrum Sensing Based on Cyclostationarity”, IEEE Xplore, – 4, August 2008 [8] http://en.wikipedia.org/wiki/Cognitive_radio [9] http://www.crtwireless.com Lý lịch trích ngang 110 HVTH: Nguyễn Chơn Tùng Cognitive radio & Noise GVHD: PGS.TS Lê Tiến Thường [10] FCC, “FCC ET docket no 03-108: Facilitating opportunities for flexible, efficient, and reliable spectrum use employing cognitive radio technologies” Tech Rep., FCC, Washington, D.C, USA, Dec 2003 [11] J.Mitola, Cognitive Radio, Ph.D.thesis, Royal Instritute of Technology (KTH), Stockholm, Sweden, 2000 [12] S.A Srinivasa, S.; Jafar, “Cognitive radios for dynamic spectrum access – the throughput potential of cognitive radio: A theoretical perspective,” IEEE Communications Magazine, vol 45, no 5, pp 73-79, May 2007 [13] N Devroye, P Mitran, and V Tarokh, “Achievable rates in cognitive radio channels”, IEEE Transaction On Information Theory, vol 52, no 5, pp 18131827, May 2006 [14] K Liu Q Zhao, B Krishnamachari, “Low-complexity approaches to spectrum opportunity tracking”, Crowncom Conference, Orlando, Florida, USA, August 2007 Lyù lịch trích ngang 111 HVTH: Nguyễn Chơn Tùng Cognitive radio & Noise GVHD: PGS.TS Lê Tiến Thường LÝ LỊCH TRÍCH NGANG A LÝ LỊCH SƠ LƯỢC: Họ tên: Nguyễn Chơn Tùng Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 01/03/1981 Nơi sinh: Bình Định Quê quán: Nhơn Thành, An Nhơn, Bình Định Dân tộc: Kinh Chỗ riêng địa liên lạc: A75/6E/7 Bạch Đằng, P.2, Q.Tân Bình Điện thoại quan: 08-54040079 Điện thoại di động: 0958867869 B QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: Đại học: Hệ đào tạo: Chính qui Nơi học: Thời gian đào tạo từ 1999 đến 2004 Đại học Bách Khoa Tp.HCM Ngành học: Điện tử Viễn thơng Tên đồ luận văn: Mã hóa Turbo Hệ thống Thông tin di động Vệ tinh Người hướng dẫn: PGS.TS Lê Tiến Thường Thạc sĩ: Hệ đào tạo: Chính qui Thời gian đào tạo từ 09/2007 đến Nơi học : Đại học Bách Khoa Tp.HCM Ngành học: Kỹ thuật điện tử Tên luận văn: Mạng Cognitive radio, nhiễu mạng Cognitive radio có Beacon Người hướng dẫn: PGS.TS Lê Tiến Thường Trình độ ngoại ngữ: Anh văn B, TOEIC 605 C Q TRÌNH CƠNG TÁC KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian Nơi công tác Công việc đảm nhiệm 08/2004-05/2006 Cty Truyền hình Cáp SCTV Nhân viên phịng Nghiên cứu 06/2006 - Trung tâm Điện thoại Di động CDMA Stelecom Chuyên viên tối ưu phòng Vận hành mạng Khu vực Lý lịch trích ngang 112 HVTH: Nguyễn Chơn Tùng ... TÀI: MẠNG COGNITIVE RADIO VÀ NHIỄU TRONG MẠNG COGNITIVE RADIO CÓ BEACON II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: − Tìm hiểu mạng Cognitive Radio − Khảo sát nhiễu mạng Cognitive Radio có Beacon − Mô giả lập mạng. .. CHƯƠNG 1: TIỀN ĐỀ RA ĐỜI MẠNG COGNITIVE RADIO 1.1 Tiền đề đời 1.2 Khái niệm Cognitive radio CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ MẠNG COGNITIVE RADIO 2.1 Kiến trúc mạng Cognitive Radio 2.2 SDR – Nền tảng kỹ... dụng cho Cognitive Radio 57 v 4.4 Cognitive Radio dựa OFDM 58 4.5 4.6 Cảm biến nhận biết phổ OFDM Định dạng phổ OFDM 61 62 CHƯƠNG 5: KHẢO SÁT NHIỄU TRONG MẠNG COGNITIVE 66 RADIO CÓ BEACON 5.1