Quản lý tài nguyên vô tuyến và đảm bảo chất lượng dịch vụ trong mạng OFDMA 4G

Quản lý tài nguyên vô tuyến và đảm bảo chất lượng dịch vụ trong mạng OFDMA 4G Quản lý tài nguyên vô tuyến và đảm bảo chất lượng dịch vụ trong mạng OFDMA 4G Quản lý tài nguyên vô tuyến và đảm bảo chất lượng dịch vụ trong mạng OFDMA 4G luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Phạm Đức Anh QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÔ TUYẾN VÀ ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG OFDMA/4G LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT … (Chuyện ngành: Kỹ thuật viễn thông) NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : PGS.TS Nguyễn Hữu Thanh Hà Nội – Năm 2018 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc BẢN XÁC NHẬN CHỈNH SỬA LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên tác giả luận văn : Phạm Đức Anh Đề tài luận văn: Quản lý tài nguyên vô tuyến đảm bảo chất lượng dịch vụ mạng OFDMA/4G Chuyên ngành: Kỹ thuật viễn thông Mã số SV: CB150229 Tác giả, Người hướng dẫn khoa học Hội đồng chấm luận văn xác nhận tác giả sửa chữa, bổ sung luận văn theo biên họp Hội đồng ngày… .………… với nội dung sau: ………………………………………………………………………………… ………………… ………………………………………………………………… ………………………………… ………………………………………………… ………………………………………………… ………………………………… ………………………………………………………………… ………………… ………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………… … Ngày……tháng……năm 2018 Giáo viên hướng dẫn Tác giả luận văn CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Luận văn cơng trình nghiên cứu thực cá nhân, thực hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Hữu Thanh Các số liệu, kết luận nghiên cứu trình bày luận văn trung thực chưa công bố hình thức Tơi xin chịu trách nhiệm nghiên cứu Học viên Phạm Đức Anh LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, với phát triển không ngừng khoa học kỹ thuật công nghệ, mạng thông tin di động ngày phát triển để đáp ứng nhu cầu ngày cao tốc độ truyền dẫn chất lượng dịch vụ khách hàng, đặc biệt nhu cầu sử dụng dịch vụ video trực tuyến thời gian thực khách hàng di động khiến cho mạng di động hệ thứ chưa thể đáp ứng đủ Trước tình hình đó, ITU chuẩn hóa chuẩn 4G với yêu cầu khắt khe tiêu chuẩn IMT Advanced nhằm đáp ứng yêu cầu dịch vụ chất lượng dịch vụ ngày tăng cao khách hàng Đối với mạng thông tin di động hay mạng không dây nào, vấn đề quản lý tài nguyên vô tuyến đảm bảo chất lượng dịch vụ quan tâm, phân bổ tài nguyên cho thích hợp với yêu cầu, loại dịch vụ ngày đa dạng khách hàng vấn đề không dễ giải Đặt biệt mạng 4G, với đặc điểm riêng biệt so với mạng thông tin di động hệ trước, đặt yêu cầu khác biệt quản lý tài nguyên vô tuyến đảm bảo chất lượng dịch vụ Cũng lý này, em chọn lựa đề tài “ Quản lý tài nguyên vô tuyến đảm bảo chất lượng dịch vụ mạng OFDMA/4G” cho luận văn tốt nghiệp Trong luận văn này, em vào nghiên cứu vấn đề với bố cục đề tài bao gồm ba phần: ➢ Phần 1: Tổng quan mạng 4G OFDMA ➢ Phần 2: Nghiên cứu tài nguyên vô tuyến chất lượng dịch vụ ➢ Phần 3: Đánh giá, so sánh kết thuật toán lập lịch phân bổ tài nguyên vô tuyến đảm bảo chất lượng dịch vụ mạng 4G Mặc dù cố gắng hạn chế mặt kiến thức thực tế chuyên môn nên chắn luận văn em khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận ý kiến đóng ghóp quý báu thầy cô để luận văn em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn ! Hà Nội, tháng 07 năm 2018 Học viên thực Phạm Đức Anh LỜI CẢM ƠN Như biết tốt nghiệp cao học bước đánh dấu nghiệp, công tác nghiên cứu học viên Để đến cột mốc quan trọng đó, phải trải qua nhiều thử thách đòi hỏi cố gắng, kiên trì thân khơng thể nói đến giúp đỡ tận tình người xung quanh Để hoàn thành luận văn này, cố gắng cá nhân, em nhận nhiều giúp đỡ, động viên từ gia đình, đồng nghiệp bạn bè thầy cô Lời cảm ơn chân thành em xin dành gửi tới thầy giáo hướng dẫn em thực luận văn, PGS.TS Nguyễn Hữu Thanh, Viện trưởng viện Điện tử viễn thông, Đại học Bách Khoa Hà Nội, ln tận tình giúp đỡ em suốt trình thực luận văn Mặc dù bận rộn thầy dành thời gian định hướng, ghóp ý, sửa chữa giúp em có phương pháp nghiên cứu tốt hơn, xếp trình bày luận văn cách khoa học trực quan Luận văn tốt nghiệp em hoàn thành nhờ giúp đỡ tận tình thầy Em xin chân thành cảm ơn tất thầy cô Viện dạy dỗ, dìu dắt em thời gian em học tập trường Xin cảm ơn đến bạn bè đồng nghiệp, lãnh đạo quan công tác tạo điều kiện tốt thời gian học tập nghiên cứu Hà Nội, tháng 07 năm 2018 Học viên thực Phạm Đức Anh MỤC LỤC MỤC LỤC .3 DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC BẢNG BIỂU .7 THUẬT NGỮ VIẾT TẮT .8 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ MẠNG 4G 13 Giới thiệu mạng 4G 13 Các yêu cầu mục tiêu mạng 4G 13 Các yêu cầu hiệu hệ thống 13 Dung lượng thoại 16 Tính di động vùng phủ ô 16 Hiệu chế độ quảng bá 17 Trễ mặt phẳng người dùng trễ mặt phẳng điều khiển 17 Chi phí triển khai khả phối hợp 19 Sự cấp phát phổ chế độ song công 19 Phối hợp làm việc với công nghệ truy nhập vô tuyến khác 19 Độ phức tạp thiết bị giá thành 20 10 Các yêu cầu kiến trúc mạng 20 III Các công nghệ mạng 4G 20 Cơng nghệ đa sóng mang 20 Công nghệ đa anten 23 Chuyển mạch gói giao diện vô tuyến 24 IV Cấu trúc mạng 4G 25 Kiến trúc eNodeB 26 Kiến trúc EPC 28 Các kênh sử dụng mạng 4G 32 Một số đặc tính kênh truyền 33 Các kỹ thuật sử dụng 4G 35 I II CHƯƠNG II: QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÔ TUYẾN VÀ CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG 4G .49 I II Quản lý tài nguyên vô tuyến mạng 4G 49 Khái niệm tài nguyên vô tuyến 49 Tổng quan quản lý tài nguyên vô tuyến 4G 51 Chất lượng dịch vụ mạng 4G 52 Khái niệm chất lượng dịch vụ QoS 52 Các tham số chất lượng dịch vụ QoS mạng 4G 53 CHƯƠNG III: CÁC THUẬT TOÁN LẬP LỊCH PHÂN BỔ TÀI NGUYÊN VÔ TUYẾN ĐẢM BẢO CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG 4G .56 I II Giới thiệu 56 Thuật toán Delay Prioritized Scheduling (DPS) 56 Mơ hình thực thuật toán DPS 56 Nghiên cứu đánh giá thuật toán lập lịch DPS 58 III Thuật toán Extending Modified Largest Weighted Delay First (EMLWDF) 69 Giới thiệu 69 Các tham số liên quan đến thuật toán 71 Mơ hình hệ thống 73 Kết mô 77 Hạn chế hướng phát triển thuật toán 87 IV Đánh giá so sánh thuật toán 87 KẾT LUẬN 89 TÀI LIỆU THAM KHẢO .90 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình Chuyển đổi trạng thái kiến trúc E-UTRAN 18 Hình Trễ mặt phẳng U 18 Hình Các cơng nghệ đa truy nhập 4G nhìn theo miền tần số 21 Hình Các lợi ích đa anten: (a) độ lợi phân tập; (b) độ lợi mạng anten; (c) độ lợi ghép kênh không gian 23 Hình Lập biểu nhanh thích ứng đường truyền 24 Hình Cấu trúc mạng 4G 25 Hình Kiến trúc eNodeB 26 Hình Kiến trúc eNodeB 28 Hình Nguyên lý FDMA 35 Hình 10 Nguyên lý đa sóng mang 36 Hình 11 So sánh phổ tần OFDM với FDMA 36 Hình 12 Tần số-thời gian tín hiệu OFDM 37 Hình 13 Các sóng mang trực giao với 38 Hình 14 Biến đổi FFT 38 Hình 15 Thu phát OFDM 39 Hình 16 Chuỗi bảo vệ GI 39 Hình 17 Trường hợp có GI tác dụng chuỗi bảo vệ 40 Hình 18 Sóng mang OFDMA 41 Hình 19 Cấu trúc khối tài nguyên 42 Hình 20 Kỹ thuật OFDMA SC-FDMA 45 Hình 21 Kỹ thuật MIMO 47 Hình 22 Kỹ thuật MIMO 49 Hình 23 Kiến trúc RRM 51 Hình 24 Sơ đồ thực thuật toán 60 Hình 25 Mơ hình gói video trực tuyến 63 Hình 26 So sánh thơng lượng thuật tốn 66 Hình 27 So sánh trễ trung bình hệ thống thuật tốn 67 Hình 28 So sánh PLR thuật toán 68 Hình 29 So sánh độ cơng thuật tốn 68 Hình 30 Cấu trúc RB 70 Hình 31 Sơ đồ mơ thuật tốn 77 Hình 32 Thơng lượng thuê bao với ứng dụng Video 79 Hình 33 Thơng lượng th bao với ứng dụng Voip 79 Hình 34 Thông lượng thuê bao với ứng dụng Http 80 Hình 35 Thơng lượng trung bình với Video 82 Hình 36 Thơng lượng trung bình với Voip 82 Hình 37 Thơng lượng trung bình với Http 83 Hình 38 Độ cơng thuật toán khác 84 Hình 39 Hiệu phổ thuật toán khác 85 Hình 40 So sánh thơng lượng th bao với tần số khác EMLWDF với Voip 86 Hình 41 So sánh thơng lượng th bao với tốc độ di chuyển khác EMLWDF với Video 86 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng Mục tiêu yêu cầu cho 4G 14 Bảng Số khối tài nguyên theo băng thông kênh truyền 41 Bảng QCI dịch vụ 55 Bảng Các thông số mô 57 Bảng Tốc độ liệu với chuẩn điều chế 58 Bảng Tham số gói video 62 Bảng Ngưỡng trễ dịch vụ 73 Bảng Bảng tham số cơng thức tính 74 Bảng Các thơng số mơ thuật tốn 78 Luận văn tốt nghiệp pháp EMLWDF đề xuất kết so sánh với thuật toán lập lịch PF MLDWF Ba loại liệu xem xét mô cụ thể Video, Voice over Internet Protocol (VoIP) HyperText Transfer Protocol (HTTP) Loại tài nguyên VoIP coi tốc độ bit đảm bảo (GBR), Video HTTP coi tốc độ bit không bảo đảm (NGBR) cho tất người dùng Để cung cấp hiệu suất VoIP bảo đảm QoS, giải mã 12.2 RTP (Giao thức truyền tải thời gian thực) AMR (Adaptive Multi-Rate) 12,2 bit với tốc độ bit 12,2 kbps sử dụng theo tài liệu tham khảo Video mã hóa mã hóa H.264/AVC (Mã hóa video nâng cao) với tốc độ bit không đổi 242 kbps, viết xem xét tốc độ bit 250 kbps cho gói HTTP Các thơng số mô nêu bảng Bảng Các thơng số mơ thuật tốn Thơng lượng người dùng cạnh tính tốn cho loại liệu thuật toán khác với số lượng người dùng khác Những người dùng cạnh ô nằm khu vực bên ô khoảng cách chúng từ eNB cao giá trị Ω Hình cho thấy so sánh thuật toán PF, MLWDF EMLWDF cho video, VoIP HTTP, tương ứng Như dự đoán, số lượng người dùng tăng lên, thông lượng người dùng ô giảm cho tất thuật tốn EMLWDF đề xuất có thơng lượng cạnh tế bào cao so với hai thuật toán khác cho tất loại liệu người dùng Lý cho hiệu suất tốt EMLWDF xem xét khoảng cách người dùng eNB, SINR thu người dùng với trễ HOL thông lượng trước Do đó, người dùng khu vực cạnh ô có điều kiện kênh xấu ưu tiên từ lập lịch nhận số lượng RB tương đối cao 78 Luận văn tốt nghiệp Hình 32 Thông lượng thuê bao với ứng dụng Video [2] Hình 33 Thơng lượng th bao với ứng dụng Voip [2] 79 Luận văn tốt nghiệp Hình 34 Thông lượng thuê bao với ứng dụng Http [2] Mặt khác, MLWDF không xem xét tham số khác thay trễ HOL thơng lượng trước Kết là, người dùng cạnh ô không nhận RB yêu cầu, thông lượng người dùng cạnh thuật tốn PF thấp nhất, xem xét thơng lượng trước người dùng Hơn nữa, EMLWDF đo lường khả gói tin cách xem xét xác suất lỗi gói liệu xác suất từ trạng thái lỗi đến trạng thái thành cơng Do đó, người dùng cạnh có tỷ lệ lỗi cao nhận ưu tiên cao từ trình lên lịch để nhận nhiều RB Tuy nhiên, hai thuật tốn gặp gói tin tương đối cao chúng khơng xem xét tham số làm cho thông lượng cạnh ô thấp Các hình vẽ cho thấy EMLWDF hoạt động tốt thuật toán khác cho tất loại liệu người dùng EMLWDF đề xuất mức trung bình 88,59% tốt 46,04% so với thuật tốn PF MLWDF thơng lượng cạnh ô cho liệu loại video Hơn nữa, EMLWDF tăng thông lượng cạnh ô 72,17% 39,33% cho VoIP 77,30% 13,93% cho loại liệu HTTP so với thuật toán PF MLWDF tương ứng Bảng cho thấy cải thiện trung bình EMLWDF đề xuất cho loại liệu khác 80 Luận văn tốt nghiệp Thông lượng người dùng trung bình tính cách xem xét tất người dùng khu vực ô để chứng minh thuật tốn EMLWDF đề xuất khơng hiệu cho người dùng di động mà cho tất người dùng khác Hình cho thấy thơng lượng người dùng trung bình thuật tốn khác cho ba loại liệu khác Tất số liệu cho thấy thuật toán EMLWDF đạt thơng lượng người dùng trung bình tốt so với hai thuật tốn khác Mặc dù EMLWDF có cải thiện biên liệu kiểu VoIP hình dưới, thực tốt so với PF MLWDF tương ứng 31,80% 4,86% Lý cho thông lượng người dùng cao thuật toán EMLWDF xem xét khoảng cách SINR nhận người dùng nằm vùng bên Nếu khơng, phân phối RB số người dùng dựa trễ HOL thông lượng Do đó, tất người dùng nhận RB yêu cầu trì thơng lượng Ngồi ra, thuật toán EMLWDF đảm bảo người dùng khác khu vực trung tâm khơng đói cho RBs ưu tiên người dùng cạnh ô cách lấy biểu thức logarit khoảng cách nhận SINR thay thực trực tiếp Do đó, người dùng cạnh ô không phân bổ cho tất RB có sẵn trình lên lịch phục vụ người dùng trung tâm ô theo yêu cầu họ 81 Luận văn tốt nghiệp Hình 35 Thơng lượng trung bình với Video [2] Hình 36 Thơng lượng trung bình với Voip [2] 82 Luận văn tốt nghiệp Hình 37 Thơng lượng trung bình với Http [2] Chỉ số cơng người dùng tính cơng thức số công Jain theo tài liệu tham khảo, mơ tả là, Ở đây, F số công bằng, bi thông lượng trung bình người dùng i n biểu thị số lượng người dùng Chỉ số công F dao động từ 1/n đến Các loại liệu hỗn hợp cho tất người dùng ô xem tính tốn tính cơng Hình cho thấy so sánh số công thuật toán khác với số lượng người dùng khác Rõ ràng so với so sánh EMLWDF hoạt động tốt thuật toán khác EMLWDF có 43,77% 4,66% cơng PF MLWDF, tương ứng Bằng cách xem xét khoảng cách người dùng SINR nhận với trễ HOL xác suất gói tin, EMLWDF đề xuất phân phối RBs hiệu cho tất người dùng dựa yêu cầu họ Người dùng có ứng dụng ưu tiên cao độ trễ cao với người dùng cạnh có mức ưu tiên cao phương pháp để có RB, giúp tăng cường thông lượng số công Do đó, thuật tốn EMLWDF đáp ứng người dùng với GBR cách cung cấp RB yêu cầu đồng thời đáp ứng nhiều người dùng với NGBR so với thuật toán khác cách phân bổ RB hiệu Chỉ số cơng thuật tốn MLWDF gần với thuật toán EMLWDF kênh nhận thức QoS Tuy nhiên, thuật toán PF phân bổ RB cho người dùng mà không xem xét khoảng cách người dùng từ eNB 83 Luận văn tốt nghiệp xác suất gói Hơn nữa, PF kênh nhận thức QoS không xem xét yêu cầu QoS người dùng Do đó, PF khơng thể đáp ứng đầy đủ người dùng với ngưỡng trễ nghiêm ngặt, dẫn đến gói tin cao thơng lượng thấp Do đó, xem xét tất kiện này, PF có mức độ cơng thấp so sánh Hình cho thấy số công giảm số lượng người dùng tăng giới hạn RB có sẵn Hình 38 Độ cơng thuật tốn khác [2] Hiệu suất quang phổ tính tỷ lệ tổng số bit tất người dùng truyền thành công tổng băng thông kênh thời gian cụ thể Do đó, đơn vị hiệu suất phổ bit/s/Hz So sánh hiệu quang phổ hình cho thấy EMLWDF sử dụng phổ hiệu PF MLWDF Đảm bảo phân phối đầy đủ RB EMLWDF tránh lãng phí tài nguyên phổ làm tăng hiệu Ngược lại, PF xem xét tốc độ liệu trước đó, MLWDF sử dụng độ trễ, dẫn đến hiệu suất quang phổ thấp Nhìn chung, cải thiện 33,31% 3,53% EMLWDF đề xuất so với thuật toán MLWDF PF tương ứng Tài liệu lấy 900 MHz làm tần số hoạt động Hình cho thấy so sánh thơng lượng cạnh cách thực thuật tốn EMLWDF băng tần 900 MHz, 1800 MHz 2100 MHz với băng thông cho liệu VoIP Băng tần 900 MHz đạt thông lượng cạnh ô cao 5,23% 4,0% so với băng tần 1800 MHz 84 Luận văn tốt nghiệp 2100MHz, tương ứng Điều quan trọng cần lưu ý hai băng tần tần số 1800MHz 2100MHz hoạt động tốt thuật toán PF MLWDF thực nghiên cứu Hình cho thấy hiệu tốc độ người dùng thông lượng người dùng cạnh cho thuật tốn EMLWDF Rõ ràng người dùng tĩnh có thơng lượng người dùng khác Người dùng có tốc độ 5km/h có thơng lượng 4,85% người dùng có tốc độ 40km/h thấp 42,36% so với người dùng tĩnh gói tin cao hơn, trì hỗn lâu SINR thấp Hình 39 Hiệu phổ thuật tốn khác [2] 85 Luận văn tốt nghiệp Hình 40 So sánh thông lượng thuê bao với tần số khác EMLWDF với Voip [2] Hình 41 So sánh thông lượng thuê bao với tốc độ di chuyển khác EMLWDF với Video [2] 86 Luận văn tốt nghiệp Hạn chế hướng phát triển thuật tốn Mục tiêu thuật tốn EMLWDF đề xuất tăng cường QoS người dùng cạnh với việc trì thơng lượng người dùng trung bình Tuy nhiên, hiệu suất thuật tốn đề xuất giảm có số lượng người dùng cao ô thiếu nguồn lực sẵn có tắc nghẽn cao Để khắc phục tương lai, vấn đề giải cách giới thiệu độ dài hàng đợi người dùng cho lập lịch cho loại liệu khác Độ dài hàng đợi cho liệu thời gian thực phi thời gian thực giúp trình lên lịch phân bổ RB cho người dùng theo yêu cầu họ hiệu Hơn nữa, việc thực kỹ thuật nhiều đầu vào cải tiến cao nhiều (MIMO) làm tăng dung lượng phục vụ nhiều người dùng Nghiên cứu đề xuất thuật toán lập lịch EMLWDF cho mạng 4G để nâng cao QoS người dùng cạnh Thuật tốn xem xét khoảng cách thuê bao đến eNodeB, SINR thu thuê bao, xác suất lỗi xác suất chuyển từ tỷ lệ thất bại sang tỷ lệ thành công để ưu tiên cho thuê bao xa eNodeB Các tham số khoảng cách SINR xem xét thuật toán EMLWDF người dùng nằm bên vùng bên ô Nếu không EMLWDF đề xuất hoạt động MLWDF để đảm bảo người dùng trung tâm ô phân bổ RB yêu cầu Kết mô cho ba loại liệu khác cho thấy khơng có thơng lượng người dùng cạnh ô tăng, mà thông lượng người dùng trung bình tăng 23,25% tổng thể so với thuật toán PF MLWDF Hơn nữa, EMLWDF đề xuất thể cải thiện đáng kể số công hiệu quang phổ IV Đánh giá so sánh thuật tốn Từ mơ kết chúng phần đánh giá tổng quan ưu nhược điểm chọn hai thuật toán lập lịch tốt sau: - Thuật tốn lập lịch gói tin gọi lập lịch ưu tiên trễ (DPS) đề xuất để hỗ trợ lưu lượng thời gian thực hệ thống 3GPP 4G đường xuống Thuật tốn DPS nhằm tối đa thơng lượng hệ thống đáp ứng yêu cầu QoS người dùng dịch vụ RT cách sử dụng giá trị SNR đường xuống tức thời thơng tin trễ gói th bao Nó thể kết mô phỏng, so 87 Luận văn tốt nghiệp sánh với thuật toán OS M-LWDF thuật tốn DPS cải thiện hiệu hệ thống cách cải thiện thông lượng hệ thống, trì trễ hệ thống trung bình thấp tỷ lệ gói số lượng lớn người dùng phân phối nhiều tài nguyên vô tuyến có sẵn tới tất người dùng thời gian thực - Thuật toán lập lịch EMLWDF cho mạng 4G để nâng cao QoS người dùng cạnh ô Thuật toán xem xét khoảng cách thuê bao đến eNodeB, SINR thu thuê bao, xác suất lỗi xác suất chuyển từ tỷ lệ thất bại sang tỷ lệ thành công để ưu tiên cho thuê bao xa eNodeB Các tham số khoảng cách SINR xem xét thuật toán EMLWDF người dùng nằm bên vùng bên ô Nếu không EMLWDF đề xuất hoạt động MLWDF để đảm bảo người dùng trung tâm ô phân bổ RB yêu cầu Kết mô cho ba loại liệu khác cho thấy khơng có thơng lượng người dùng cạnh ô tăng, mà thông lượng người dùng trung bình tăng 23,25% tổng thể so với thuật toán PF MLWDF Hơn nữa, EMLWDF đề xuất thể cải thiện đáng kể số công hiệu quang phổ Từ so sánh thông lượng hệ thống, thông lượng trung bình, tỷ lệ gói tin độ cơng thấy hai thuật tốn DPS EMLWDF tốt so với thuật toán khác để sử dụng vào lập lịch gói tin hệ thống OFDMA/4G Tuy nhiên có nhược điểm nhỏ cần nghiên cứu khắc phục tương lai để đáp ứng tốt yêu cầu lập lịch tài nguyên vô tuyến mà đáp ứng tốt yêu cầu chất lượng dịch vụ hệ thống OFDMA/4G 88 Luận văn tốt nghiệp KẾT LUẬN Sau thời gian nghiên cứu, tìm hiểu, với mục tiêu nghiên cứu quản lý tài nguyên vô tuyến 4G để đảm bảo chất lượng dịch vụ mạng OFDMA/4G, luận văn hoàn thành đạt số nội dung sau: - Tìm hiểu tổng quan mạng 4G OFDMA - Nghiên cứu tài nguyên vô tuyến chất lượng dịch vụ mạng 4G - Đánh giá, so sánh kết thuật toán lập lịch phân bổ tài nguyên vô tuyến đảm bảo chất lượng dịch vụ mạng 4G chọn thuật toán tốt để ứng dụng Do thuật toán lập lịch tối ưu quản lý tài nguyên vô tuyến đảm bảo chất lượng dịch vụ mạng OFDMA/4G thời gian nghiên cứu hồn thiện kiến thức có hạn đồ án khơng thể tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận quan tâm đóng góp thầy cơ, bạn bè để đồ án hoàn thiện Các vấn đề quản lý tài ngun vơ tuyến đặc biệt thuật tốn lập lịch tối ưu rộng, phạm vi đề tài bao quát hết, số vấn đề cần nghiên cứu sâu vấn đề số lượng thuê bao tăng ô, độ lớn đệm Cuối cùng, lần em xin chân thành cảm ơn cô giáo PGS.TS Nguyễn Hữu Thanh, thầy cô khoa Điện tử viễn thơng gia đình, bạn bè, đồng nghiệp, cấp giúp đỡ, tạo điều kiện thuận lợi cho em thời gian học tập, nghiên cứu trường thời gian làm luận văn vừa qua 89 Luận văn tốt nghiệp TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] - Kumbesan Sandrasegaran and Huda Adibah Mohd Ramli and Riyaj Basukala, “Delay-Prioritized Scheduling (DPS) for Real Time Traffic in 3GPP LTE System” Faculty of Engineering and Information Technology University of Technology Sydney, Australia [2] - Hasibur Rashid Chayon 1,Kaharudin Bin Dimyati 1,Harikrishnan Ramiah 1, *and Ahmed Wasif Reza, "Enhanced Quality of service of Cell-Edge user by Extending Modified Largest Weighted Delay first Algorithm in LTE Networks” March 2017; Accepted: 29 May 2017; Published: 31 May 2017 [3] - Harri Holma and Antti Toskala, “4G for UMTS – OFDMA and SC-FDMA based radio access” 1st edition 2009 John Wiley & Sons, Ltd.TS [4] - Farooq Khan, “4G for 4G Mobile Broadband”, Cambridge University Press 2009 [5] - Stefania Sesia, Issam Toufik and Matthew Baker, “4G – The UMTS Long Term Evolution from theory to practice”, 2009John Wiley & Sons Ltd [6] - Borko Furht, “Long Term Evolution: 3GPP 4G Radio andCellularTechnology”, 2009 Taylor & Francis Group, LLC [7] Nguyễn Phạm Anh Dũng, “Lộ trình phát triển thơng tin di động 3G lên 4G” 12/2008 [8] - S Shin and B.-H Ryu, "Packet Loss Fair Scheduling Scheme for Real-Time Traffic in OFDMA Systems," ETRI, vol 26, October 2004 [9] - Q Sun, H Tian, K Dong, R Zhou, and P Zhang, "Packet Scheduling for RealTime Traffic for Multiuser Downlink MIMO-OFDMA Systems," in IEEE Wireless Communications and Networking Conference, 2008, pp 1849-1853 [10] - P Jeongsik, H Sungho, and C Ho-Shin, "A Packet Scheduling Scheme to Support Real-Time Traffic in OFDMA Systems," in IEEE 65th Vehicular Technology Conference, 2007, pp 2766-2770 90 Luận văn tốt nghiệp [11] - H Lei, L Zhang, X Zhang, and D Yang, "A Packet Scheduling Algorithm Using Utility Function for Mixed Services in the Downlink of OFDMA Systems," in IEEE 66th Vehicular Technology Conference, 2007, pp 1664-1668 [12] - 3GPP, "Feasibility Study for Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) for UTRAN enhancement," 3GPP TR25.892, 2004 [13] - A Gyasi-Agyei and S.-L Kim, "Comparison of Opportunistic Scheduling Policies in Time-Slotted AMC Wireless Networks," in 1st International Symposium on Wireless Pervasive Computing, 2006 [14] - Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN) Overall Description; Stage 2; TS 36.300; 3rd Generation Partnership Project (3GPP): Valbonne, France, 2012 [15] - Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) Physical Channels and Modulation; TS 36.211; 3rd Generation Partnership Project (3GPP): Valbonne, France, 2012 [16] - Stolyar, A.L.; Ramanan, K Largest weighted delay first scheduling: Large deviations and optimality Ann Appl Probab 2001, 11, 1–48 [CrossRef] [17] - Basukala, R.; Ramli, H.M.; Sandrasegaran, K Performance analysis of EXP/PF and M-LWDF in downlink 3GPP 4G system In Proceedings of the First Asian Himalayas International Conference on Internet (AH-ICI), Kathmandu, Nepal, 3–5 November 2009; pp 1–5 [18] - Singh, D Performance Analysis of QOS-aware Resource Scheduling Strategies in 4G Femtocell Networks Int J Eng Trends Technol 2013, 1, 2994–2999 [19] - Boudreau, G.; Panicker, J.; Guo, N.; Chan, R.; Wang, N.; Vrzic, S Interference coordination and cancellation [20] - Zhang, X.; He, C.; Jiang, L.; Xu, J Inter-cell interference coordination based on softer frequency reuse in OFDMA cellular systems In Proceedings of the International 91 Luận văn tốt nghiệp Conference on Neural Networks and Signal Processing, Nanjing, China, 7–11 June 2008; pp 270–275 92 ... dụng 4G 35 I II CHƯƠNG II: QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÔ TUYẾN VÀ CHẤT LƯỢNG DỊCH VỤ TRONG MẠNG 4G .49 I II Quản lý tài nguyên vô tuyến mạng 4G 49 Khái niệm tài nguyên vô tuyến. .. 49 Tổng quan quản lý tài nguyên vô tuyến 4G 51 Chất lượng dịch vụ mạng 4G 52 Khái niệm chất lượng dịch vụ QoS 52 Các tham số chất lượng dịch vụ QoS mạng 4G 53 CHƯƠNG III:... mạng 4G OFDMA ➢ Phần 2: Nghiên cứu tài nguyên vô tuyến chất lượng dịch vụ ➢ Phần 3: Đánh giá, so sánh kết thuật toán lập lịch phân bổ tài nguyên vô tuyến đảm bảo chất lượng dịch vụ mạng 4G Mặc