Thiết kế và tối ưu kỹ thuật truyền thích nghi trong mạng truyền thông hợp tác

i H c Qu c Gia Tp H Chí Minh TR NG I H C BÁCH KHOA TR N THIÊN THANH THI T K VÀ T I U K THU T TRUY N THÍCH NGHI TRONG M NG TRUY N THÔNG H P TÁC Chuyên ngành : K THU T I N T LU N V N TH C S TP H CHÍ MINH, tháng 12 n m 2010 CỌNGăTRÌNHă CăHỒNăTHÀNHăT I TR NGă IăH CăBÁCHăKHOA IăH CăQU CăGIAăTP H ăCHÍăMINH Cánăb ăh ngăd năkhoaăh c :.TSă ăH ngăTu n (Ghiărõăh ,ătên,ăh căhƠm,ăh căv ăvƠăch ăký) Cánăb ăch mănh năxétă1ă:TS.ăPh măH ngăLiên (Ghiărõăh ,ătên,ăh căhƠm,ăh căv ăvƠăch ăký) Cánăb ăch mănh năxétă2ă: TS.ă ngăThƠnhăTín (Ghiărõăh ,ătên,ăh căhƠm,ăh căv ăvƠăch ăký) Lu năv năth căs ăđ căb oăv ăt iăTr ngă iăh căBáchăKhoa,ă HQGăTP HCM ngày 04 tháng 01 n mă 2011 ThƠnhăph năH iăđ ngăđánhăgiáălu n v năth căs ăg m:ă (Ghiărõăh ,ătên,ăh căhƠm,ăh căv ăc aăH iăđ ngăch măb oăv ălu năv năth căs ) PGS.TSăPh măH ngăLiên TS ăH ngăTu n TS Lê Chí Thơng TS.ăNguy năMinhăHoƠng TS.ăL uăThanhăTrƠ Xácănh năc aăCh ăt chăH iăđ ngăđánhăgiáăLVăvƠăB ămơnăqu nălýăchunăngƠnhăsau khiălu năv năđƣăđ căs aăch aă(n uăcó).ă Ch ăt chăH iăđ ngăđánhăgiáăLVă B ămônăqu nălỦăchuyênăngành TR NGă IăH C BÁCH KHOA PHÒNGă ÀOăT OăS H C NGăHÒAăXÃăH IăCH ăNGH AăVI TăNAM căl pă- T ădoă- H nhăphúc Tp HCM, ngày tháng n m NHI MăV ăLU NăV NăTH CăS H ătênăh căviên:ăTR NăTHIÊNăTHANH Phái: N NgƠy,ătháng,ăn măsinh:ă24/09/1980 N iăsinh:ăTP HCM Chuyên ngành: K ăThu tă i năT ă MSHV: 09140025 I- TÊNă ăTÀI:ă Thi tăk ăvƠăt iă uăk ăthu tătruy năthíchănghiătrongăm ngătruy năthongăh pătác II- NHI MăV ăVÀăN IăDUNG: Tìmăhi uăv ăh ăth ngătruy năthơngăh pătác Thi tăk ăvƠăphơnătíchăm ngătruy năthơngăh pătácă ngăd ngăk ăthu tătruy năgiaăt ngă vƠăđi uăch ăthíchă ng Thi tăk ăvƠăphơnătíchăm ngătruy năthơngăh pătácăd ngăSSCăvƠăđi uăch ăthíchă ngă Xơyăd ngăch ngătrìnhămơăph ngădùngăMatlabă ăkênhătruy năfadingăRayleighăvƠă uăch ăthíchă ngăchoăhaiăh ăth ngătruy năh pătácă ngăd ngăk ăthu tătruy năgiaăt ngă vƠăm ngătruy năthôngăh pătácăd ngăSSC Soăsánhăhaiăh ăth ngăthôngăquaăcácăthôngăs ăđánhăgiá:ăxácăsu tăd ngăh ăth ng,ăt ăl ă l iăbit,ăhi uăsu tăs ăd ngăph ăt năvƠăth iăgianăkíchăho tănútăchuy năti pătrungăbình III- NGÀYăGIAOăNHI MăV : 05-07-2010 IV- NGÀYăHOÀNăTHÀNHăNHI MăV : 06-12-2010 V- CÁNăB ăH NGăD Nă(Ghiărõăh căhƠm,ăh căv ,ăh ,ătên):TS.ă ăH NGăTU N CÁNăB ăH NGăD Năăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăă CNăB ăMỌN (H căhƠm,ăh căv ,ăh ătênăvƠăch ăký)ăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăăă QL CHUYÊN NGÀNH TS.ă ăH NGăTU N TS.ă ăH NGăTU N Thi t k t i u k thu t truy n thích nghi m ng truy n thông h p tác L IăCÁMă N Tr c h t, xin chân thành c m n đ n q Th y Cơ tr ng i h c Bách Khoa H Chí Minh, đ c bi t nh ng Th y Cơ t n tình d y b o cho su t th i gian h c t p t i tr ng Tôi xin g i l i bi t n sâu s c đ n Ti n s H ng Tu n dành r t nhi u công s c tâm huy t h ng d n nghiên c u giúp tơi hồn thành lu n v n t t nghi p Và cu i nh ng không ph n quan tr ng, g i l i cám n đ n t t c nh ng h tr mà tơi nh n đ c t gia đình TP H Chí Minh, tháng 12 n m 2010 H c viên Tr n Thiên Thanh tài đ c th c hi n d i s b o tr c a Qu Nghiên C u Khoa H c Qu c Gia (Nafosted) Mã s đ tài : 102.99-2010.10 GVHD TS Đ H ng Tu n HVTH: Tr n Thiên Thanh Trang Thi t k t i u k thu t truy n thích nghi m ng truy n thơng h p tác TĨM T T LU NăV N Ngày nay, công ngh khôngădơyăđ căcoiănh ălƠăcôngăngh n n t ng cho m ng truy nă thôngă choă phépă ng i thi t b truy n d li u b t c th i m b t k v trí h th ng m ng Nhi u ngă d ngă côngă ngh ă vô nănh ăcácăm ngăcungăc păd chăv ădiăđ ng,ăm ngăn iăb ăkhôngădơyă(WLAN),ă cácăthi tăb ăthôngăminhăt iănhƠ,ăđ ngăcaoăt căt ăđ ng,ăđƠoăt oăt ăxa,ăh iăngh ă truy năhìnhăv.vầăngƠyăcƠngăđ cădùngăr ngărƣi.ăTuyănhiên,ămơiătr ngăvơătuy nă b ă nhăh ngătínhăch tătinăc yăvƠă năđ nhăc aăcơngăngh ănƠyăv năđangăđ căti pă t cănghiênăc uăvƠăc iăthi n Nh ngă n mă g nă đơy,ă k ă thu tă đaă ng-tenă (MIMO)ă đ că xemă nh ă lƠă k thu tă ti mă n ngă trongă vi că t ngă dungă l ngă kênhă truy n.ă V iă cùngă thôngă s ă SNR,ăcácăh ăth ngăMIMOăcóăth ăcóăđ ătinăc yăcaoăh năr tănhi uăsoăv iăcácăh ă th ngăđ năngõăvƠoăậ đ năngõăraă(SISO)ăc ngănh ăc năítăn ngăl ngătruy năh nă v iăcùngăthơngăs ăl iăbită(BER).ăTuyănhiên,ăvi cătri năkhaiăápăd ngăk ăthu tănƠyă vƠoătrongăth căt ,ăđ tăbi tălƠătrongăh ăth ngăm ngăc măbi năvôătuy n,ăth ngăg pă nhi uătr ăng i.ăCh ngăh n,ăkho ngăcáchăgi aăcácăph năt ăthi tăb ăph năc ngăđịiă h iăph iăl năh năho căb ngăn aăb căsóngăđ ă đ măb oăcácătínăhi uănh năđ că khơngăt ngăquanăv iănhau.ăTrongăkhiăđó,ăng vôătuy năc năđ căl i,ăcácăthi tăb ăđ uăcu iăm ngă căthi tăk ănh ăg năvƠănh ăđápă ngănhuăc uăs ăd ngăc aăng dùng.ă Yêuă c uă v ă kíchă th iă că nh ă s ă gi iă h nă dungă n ngă côngă su tă vƠă k ă thu tăx ălýătínăhi uămƠăthi tăb ăđ uăcu iăh ătr ăgi iăquy tăbƠiătốnătrên,ăm ngătruy năthơngăh pătácăđ vƠăm ăraănhi uăh cănghiênăc uă ngăphátătri n.ăTuyănhiên,ăbênăc nhăcácă uăđi m,ătruy năthơngă h pătácăv năcịnăm tăs ănh căđi măc ăh uălƠăhi uăsu tăs ăd ngăph ăt n (ASE) th pădoăvi căs ăd ngănhi uăkheăth iăgianăđ ătruy năm tăkhungăd ăli uăvƠăđ ăph că t păt iănodeăđíchăcaoădoăvi căs ăd ngăb ăphơnăt păk tăh p.ăChínhăvìăth ,ăm cătiêuă đ ătƠiălƠăgi iăquy tăv năđ ătrênăb ngăcáchăthi tăk ăm tăm ngătruy năthôngăh pătácă cóăhi uăsu tăs ăd ngăph ăt năcaoăc ngănh ăgi măđ ăph căt păvƠăgi măchiăphíăch t oăt iămáyăthuăc aănút đíchăvƠăc iăthi năh năn aăhi uăsu tăs ăd ngăph ăt năc aă m ngăb ngăcáchăápăd ngăk ăthu tătruy năthíchă ngă(AdaptiveăModulation) Trongălu năv nănƠy,ătôiăđƣăđ ăxu tăh ăth ngătruy năthôngăh pătácăs ăd ngă k ăthu tătruy năgiaăt ngăvƠăđi uăch ă uăch ăthíchă ngăđ ngăth iăphơnătíchăch tă l ngă h ă th ngă trênă kênhă truy nă fadingă Rayleigh D aă trênă cácă phơnă tíchă lýă GVHD TS Đ H ng Tu n HVTH: Tr n Thiên Thanh Trang Thi t k t i u k thu t truy n thích nghi m ng truy n thông h p tác thuy tăvƠămô ph ng,ăh ăth ngătruy năthôngăh pătácăs ăd ngăk ăthu tătruy năgiaă t ngăkhơngăhi uăqu ă ăvùngăt ăs ătínăhi uătrênănhi uăth p.ăDoăđó,ătơiăkh oăsátăh ă th ngătruy năthơngăh pătácăd ngăDSSC vƠăđi uăch ăđi uăch ăthíchă ngăvà nh nă th yă h ă th ngă nƠyă ho tă đ ngă hi uă qu h nă ă vùngă t ă l ă nhi uă th p soă v iă h ă th ngăIR,ăthíchăh păchoăh ăth ngăadăhocăvƠăc măbi năkhơngădơy mangătínhă ngă d ngăth căti năcao K tăqu ătínhătốnălýăthuy t vƠămơăph ngăđ căki măch ngăvƠă soăsánhăthôngăquaăcácăthôngăs ăxácăsu tăd ngăh ăth ng,ăt ăl l iăbit,ăvƠăhi uăsu tă s ăd ngăph ăt năđ căphơnătíchăvƠăth iăgianăkíchăho tănútăchuy năti pătrungăbình GVHD TS Đ H ng Tu n HVTH: Tr n Thiên Thanh Trang Thi t k t i u k thu t truy n thích nghi m ng truy n thông h p tác DANH M C HÌNH V Hình ậ Mơăhìnhăc ăb n c a h th ng truy n thông h p tác Hình ậ H th ng truy n thông h p tác m t nút chuy n ti p s d ng k thu t truy n giaăt ng 12 Hình ậ Mơ hình h th ng truy n thông h p tác d ng SSC 26 Hình ậ i u ch thích ng m c: khơng truy n, BPSK, QPSK, 16-QAM 64QAM 39 Hình ậ Xác su t x y cho t ng ch đ truy n c a m ng IR 39 Hình ậ Xác su t d ng h th ng c a m ng IR 40 Hình ậ Hi u su t ph t n c a m ng IR 40 Hình ậ T l l i bit cho m ng IR 41 Hình ậ Xác su t x y cho t ng ch đ truy n c a m ng DSSC 41 Hình 10 ậ Xác su t d ng h th ng c a m ng DSSC 42 Hình 11 ậ T l l i bit trung bình c a m ng DSSC 42 Hình 12 ậ Hi u su t ph t n c a m ng DSSC 43 Hình 13 ậ So sánh xác su t d ng h th ng c a hai m ng 45 Hình 14 ậ So sánh t l l i bit c a hai m ng 46 Hình 15 ậ So sánh hi u su t ph t n c a hai m ng 46 Hình 16 ậ So sánh t l th i gian kích ho t nút chuy n ti p trung bình c a hai m ng 47 GVHD TS Đ H ng Tu n HVTH: Tr n Thiên Thanh Trang Thi t k t i u k thu t truy n thích nghi m ng truy n thông h p tác M CL C TÓM T T LU NăV N M C L C CH NGă1:ăGI I THI U Lý th c hi năđ tài Nh ngăđóngăgópăc a lu năv n C u trúc c a lu năv n CH NGă2:ăTHI T K VÀă ÁNHăGIÁăH TH NG TRUY N THÔNG H P TÁC NG D NG K THU T TRUY NăGIAăT NGăVÀă I U CH THÍCH NG 10 Gi i thi u 10 Mơ hình h th ng 12 ánhăgiáăch tăl ng h th ng 17 CH NGă3:ăTHI T K VÀă ÁNHăGIÁăCH TăL NG H TH NG TRUY N THÔNG H P TÁC D NG DISTRUBTED SWITCH AND STAY COMBINING NG D NGă I U CH THÍCH NG 22 Gi i thi u 22 Các nghiên c u liên quan 23 Mô hình h th ng 25 ánhăgiáăch tăl ng h th ng 29 Th i gian kích ho t nút chuy n ti p trung bình 33 T iă uăhóaăhi u su t ph t n 34 CH NGă4:ă ÁNHăGIÁăVÀăSOăSÁNHăH TH NG QUA K T QU LÝ THUY T VÀ K T QU MÔ PH NG 36 Gi i thi u 36 Thông s mô ph ng 36 K t qu th o lu n 39 Ch ngăă5:ăăK T LU NăVÀăH NG PHÁT TRI N 49 K t lu n 49 H ng phát tri n 49 TÀI LI U THAM KH O 51 LÝ L CH TRÍCH NGANG 55 GVHD TS Đ H ng Tu n HVTH: Tr n Thiên Thanh Trang Thi t k t i u k thu t truy n thích nghi m ng truy n thông h p tác CH NGă1: GI I THI U Lý th c hi năđ tài Truy n thông h p tác m t nh ng k thu t ti mă n ngă đ c i thi n ch t l ng h th ng vô n kênh truy nă fading.ă ụă t ngă c ă b n c a truy n thông h pătácălƠăt ngăđ l i phân t p t iănodeăđíchă(destination)ăb ng kênh truy n chuy n ti p l i d ng tính ch t qu ng bá c a kênh truy n vô n [1] M t cách c th d li u truy n gi a node ngu nă(source)ăvƠănodeăđíchă(destination)ăđ c th c hi năđ ng th i qua hai kênh tr c ti p gi a node ngu n ậ nodeăđíchăvƠăgián ti p gi a node ngu n ậ node chuy n ti p ậ nodeăđích.ăTruy n thơng h p tác cho phép máy thu không th cƠiăđ t nhi u anten (do b gi i h n v kíchăth n ngăl ng) có th t ngăđ h p tác có th đ c căđ l i phân t p Nói m t cách khác truy n thơng căxemănh ălƠăm t h th ng MIMO o (Virtual MIMO) [2] Mơăhìnhăc ăb n c a h th ng truy n thông h pătácăđ c mơ t nh ăHìnhă1ăbaoă g m node ngu n (source), m t node chuy n ti p (relay) vƠă nodeă đíchă (destination) Vi c truy n d li u gi a node ngu năvƠănodeăđíchăđ c th c hi n qua hai kênh tr căgiaoă(TDMA,ăFDMAăhayăCDMA).ă đ năgi n hóa vi c mơ t , gi s TDMA v i hai khung th i gian (time-slot)ăđ c th c thi Trong khung th i gian th nh t, node ngu n qu ng bá tín hi u c a tín hi uă nƠyă đ c nh n b iănodeăđíchăvƠănodeăchuy n ti p (do b n ch t c a kênh truy n vô n) Trong khung th i gian th hai, node chuy n ti p s chuy n ti p tín hi u mà nh năđ căchoănodeăđích.ăT i cu i khung th i gian th hai,ănodeăđíchăs k t h p tín hi u mà nh năđ c hai khung th i gian dùng k thu t k t h p phân t pă(diversityăcombining)ănh ămaximalăratioăcombining.ă GVHD TS Đ H ng Tu n HVTH: Tr n Thiên Thanh Trang Thi t k t i u k thu t truy n thích nghi m ng truy n thông h p tác T i node chuy n ti p,ă choă đ n nay, có hai k thu tă c ă b nă đ chuy n ti p tín hi u,ăđóălƠ:ăkhu chăđ i chuy n ti p (amplify-and-forward - AF) gi i mã-và -chuy n ti p (decode-and-forward ậ DF) V i k thu t amplify-and-forward, node chuy n ti p ch đ năgi n khu chăđ iăvƠăsauăđóăchuy n ti p tín hi u mà nh năđ c t node ngu n v nodeăđích.ăV i k thu t decode-and-forward, node chuy n ti p th c hi nă quiă trìnhă nh ă sau:ă gi iă u ch ,ă u ch l i, chuy n ti p tín hi u ngu n v nodeă đích.ă Soă sánhă gi a hai k thu t chuy n ti p k thu tăAFăđ năgi năh n, nhiên k thu t đòi h i nhi u b nh đ l uătr m u; trongăkhiăđóă k thu t DF m cădùăcóăđ ph c t p cao nh ngăr t thích h p cho ng d ng có s d ng mã hóa Nodeăchuy năti p Nodeăngu n Nodeăđích Pha Pha Hình ậ Mơăhìnhăc ăb n c a h th ng truy n thông h p tác Choăđ n nay, có r t nhi u mơ hình m ng truy n thông h pătácăđ căđ xu t ví d nh ă truy n thơng h p tác ng d ng mã không gian th i gian (space-time-code based cooperative networks) [3], truy n thông h p tác d ng l p l i (Repeatatition based coooperative networks) [4-6] truy n thông h p tác d ngă c ă h i GVHD TS Đ H ng Tu n HVTH: Tr n Thiên Thanh Trang Thi t k t i u k thu t truy n thích nghi m ng truy n thơng h p tác Hình ậ T l l i bit cho m ng IR b M ng truy n thông h p tác d ng SSC k t h p u ch thích ng Hình ậ Xác su t x y cho t ng ch đ truy n c a m ng DSSC GVHD TS Đ H ng Tu n HVTH: Tr n Thiên Thanh Trang 41 Thi t k t i u k thu t truy n thích nghi m ng truy n thơng h p tác Hình 10 ậ Xác su t d ng h th ng c a m ng DSSC Hình 11 ậ T l l i bit trung bình c a m ng DSSC GVHD TS Đ H ng Tu n HVTH: Tr n Thiên Thanh Trang 42 Thi t k t i u k thu t truy n thích nghi m ng truy n thông h p tác Hình 12 ậ Hi u su t ph t n c a m ng DSSC Trong hình 9, tr c h t xem xét xác su t x y cho t ng ch đ truy n c a hai m ng IR SSC Có th th y r ng, m i ch đ truy n s có m t vùng mà có xác su t cao theo quy lu tă t ngă d n c a t l tín hi u nhi u c bi t, vùng SNR c c th p c c cao, ch đ truy n th nh t th K g nănh ăchi m toàn b th i gian truy n.ăDoăđó,ăchúngătaăcóăth nh n xét r ng, k thu t truy n thích ng ch thích h p cho h th ng ho tăđ ng vùng có SNR trung bình Trong hình 10, ch tăl ng c a h th ngăd i d ng xác su t d ngăđ c kh o sát Nh c l i r ng xác su t d ng h th ngăđi u ch thích ng t s th i gian mà h th ng d ng truy n ch tă l b oăđ ng kênh truy nă quáă kémă khôngă đ m c t l l i bit yêu c u so v i t ng th i gian truy n Chúng có th d dàng nh n th y r ng k t qu mô ph ng k t qu lý thuy t g nă nh ă lƠă trùngă GVHD TS Đ H ng Tu n HVTH: Tr n Thiên Thanh Trang 43 Thi t k t i u k thu t truy n thích nghi m ng truy n thông h p tác kh p xác nh n tính xác c aă ph ngă phápă phơnă tíchă lýă thuy t Bên c nhăđó,ăkhiăthayăđ i giá tr BER yêu c u xác su t d ng c a h th ngăc ngă thayă đ iă t ngă ng, c th v i giá tr BER yêu c u th p h th ng ch u xác su t d ngăcaoăvƠăng c l i Ví d nh ,ăcùngăv i m t xác su t d ng h th ng 106 , h th ng v i BER yêu c u 106 s c n l i kho ng dB công su t phát so 3 v i h thông v i BER yêu c u 10 v i gi s công su t nhi u tr ng c a hai h th ngălƠănh ănhau.ă Ti p theo, s kh o sát thông s hi u su t ph t n c a hai h th ng hai hình 12 Khác v i h th ng có m căđi u ch c đ nh, hi u su t ph t n c a h th ng có ng d ngăđi u ch thích ngăthayăđ i ph thu c vào SNR trung bình Quan sát hai hình, có ba nh n xét quan tr ngănh ăsau:ă - Haiăđ iăl ng hi u su t ph t năđ tăđ c ch tăl ng h th ng (t l l i bit yêu c u) t l ngh ch v i nhau: t l l i bit yêu c uăt ngăthìă hi u su t ph t ngăt ngăvƠăng - l i c aă u ch thích ng bi u di n xu t hi n - c l i d ng hi u su t ph t n ch SNR trung bình hồn tồn khơng có SNR th p cao K t qu mô ph ng k t qu lý thuy t hoàn toàn trùng kh p M c dù ch lƠăđi u ki n c n c a h th ngăđi u ch thích ng, s thi u sót n u không quan sát t l l i bit c a c hai h th ng.ăQuanăsátăđ th BER c a hai h th ng IR SSC, th y r ng l a ch n  T d a vào công k th c t l l i bit kênh nhi u tr ng, BER c a h th ng luôn nh h nă BER yêu c u c a h th ng.ăH năth n a, gi a BER trung bình h th ng BER GVHD TS Đ H ng Tu n HVTH: Tr n Thiên Thanh Trang 44 Thi t k t i u k thu t truy n thích nghi m ng truy n thơng h p tác yêu c u m t kho ng cách l n.ă i u ch ng t r ng vi căxácăđ nh  T nh ă k trênălƠăch aăt iă u.ă c So sánh hai m ng Hình 13 ậ So sánh xác su t d ng h th ng c a hai m ng GVHD TS Đ H ng Tu n HVTH: Tr n Thiên Thanh Trang 45 Thi t k t i u k thu t truy n thích nghi m ng truy n thơng h p tác Hình 14 ậ So sánh t l l i bit c a hai m ng Hình 15 ậ So sánh hi u su t ph t n c a hai m ng GVHD TS Đ H ng Tu n HVTH: Tr n Thiên Thanh Trang 46 Thi t k t i u k thu t truy n thích nghi m ng truy n thơng h p tác Hình 16 ậ So sánh t l th i gian kích ho t nút chuy n ti p trung bình c a hai m ng Trong ba hình 13, 14 15, t p trung vào so sánh hai h th ngăđ xu t c haiăđi u ki n:  T c đ nh t iă u.ăTrongăhìnhă13,ăd dàng nh n th y k r ng v i m t ki u m căđi u ch năđ nh v i biên ranh gi i gi a m c  Tk c hai h th ngă cùngă đ t m t m c xác su t d ng h th ng Tuy nhiên, v i m t h th ng, xác su t d ng c a h th ng s nh h năkhiădùngă  Tk t iă u.ă Hình 14 trình bày t l l i bit trung bình c a c hai h th ng IR SSC Chúng ta d dàng xác nh n r ng toán t iă uă lƠă đúngă khiăBERăc a h th ng v iăng ng t iă uă  T b ng giá tr BER yêu c u ch nh h năBERă k yêu c u SNR trung bình l nă h nă35dB.ă Hayă nóiăcáchă khác,ă khiăSNRătrungă bình c a h th ng l năh nă35ădB,ăh th ng dùng m căđi u ch cao nh t, đóăBERăc a h th ng s ph i b ng BER c a m căđi u ch cao nh t Cu i hình 15, hai h th ngăđ c so sánh tr c ti p thông qua hi u su t ph t n Khi s d ng  T t iă u,ăhi u su t h th ng s t ngăkho ng dB Tuy nhiên l i k th c a  T t iă uă s m t, SNR trung bình t ngă quaă giáă tr ng k ng i m quan tr ng nh t mà hình 15 ch hi u su t ph t n c a h th ngăIRăcaoăh nă GVHD TS Đ H ng Tu n HVTH: Tr n Thiên Thanh Trang 47 Thi t k t i u k thu t truy n thích nghi m ng truy n thông h p tác h th ng SSC kho ngăSNRătrungăbìnhăvƠăcao.ăTrongăkhiăđóăh th ng SSC l iăcóă uăđi m so v i h th ng IR kho ng IR th p.ăDoăđó,ăchúngătaăcóăth k t lu n r ng, h th ng IR thích h p cho SNR trung bình cao h th ng SSC thích h p cho SNR th p c ng c k t lu n trên, kh o sát t l th i gian kích ho t nút chuy n ti p trung bình hình 16 D dàng th y r ng, SNR th p, t l kích ho t nút chuy n ti p r tă cao,ă cóă ngh aă lƠă h th ng IR yêu c u s giúpă đ c a nút chuy n ti pă trongă khiă đóă v i h th ng SSC ch 50% th i gian truy n Tuy nhiên, SNR cao, t l kích ho t gi m đ n khơng v i h th ngăIRătrongăkhiăđóă h uănh ăkhôngăđ i v i h th ng SSC GVHD TS Đ H ng Tu n HVTH: Tr n Thiên Thanh Trang 48 Thi t k t i u k thu t truy n thích nghi m ng truy n thông h p tác Ch ngăă5: K T LU NăVÀăH NG PHÁT TRI N K t lu n óngăgópăchínhăc a lu n án g m ph n chính, c th nh ăsau - Th nh t, thi t k thành công hai h th ng truy n thơng h pătácăcóăđ ph c t p th p (không s d ng b k t h p phân t p t i máy thu) hi u su t ph t n cao - Th hai, đ xu tăph tr H Tr ngăphápăkh o sát ch tăl ng h th ng môi ng fading Rayleigh ng phát tri n c k t thúc lu n án, ph n này, tôiăđ c p m t s h ng nghiên c u kh thi mà th i gian th c hi n lu n án gi i h nămƠătôiăch aăth nghiên c u phát tri nănh ăsau: - Phân tích ch tăl - Xây d ng h th ng k t h p hai mơ hình m ng IR DSSC tùy thu c vào thông s ng ng h th ng kênh truy n h i ti p có l i có tr ng chuy n m ch t iă uăvƠăthôngăs SNR t iă uăchoă vi c chuy n ch đ ho tăđ ng gi a hai mơ hình - M r ng h th ng có nhi u nút chuy n ti p ( ng d ng k thu t l a ch n nút chuy n ti p t ng ph n toàn ph n) - Kh o sát h th ng kênh truy nă khácă nh ă Nakagami-m, Rician GVHD TS Đ H ng Tu n HVTH: Tr n Thiên Thanh Trang 49 Thi t k t i u k thu t truy n thích nghi m ng truy n thơng h p tác - Ti p t c tìm ki m h th ng có th ho tăđ ng t t tồn b d i t s tín hi u nhi u - Kh o sát ho tă đ ng c a h th ng nút chuy n ti p ng d ng k thu t vô n kh tri (cognitive radio) GVHD TS Đ H ng Tu n HVTH: Tr n Thiên Thanh Trang 50 Thi t k t i u k thu t truy n thích nghi m ng truy n thơng h p tác TÀI LI U THAM KH O [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] J N Laneman, et al., "Cooperative diversity in wireless networks: Efficient protocols and outage behavior," IEEE Transactions on Information Theory, vol 50, pp 3062-3080, 2004 A Nosratinia, et al., "Cooperative communication in wireless networks," Communications Magazine, IEEE, vol 42, pp 74-80, 2004 J N Laneman and G W Wornell, "Distributed space-time coded protocols for exploiting cooperative diversity in wireless networks," in Global Telecommunications Conference, 2002 GLOBECOM '02 IEEE, 2002, pp 77-81 vol.1 J Hu and N C Beaulieu, "Performance Analysis of Decode-and-Forward Relaying with Selection Combining," IEEE Communications Letters, vol 11, pp 489-491, June 2007 I H Lee and D Kim, "BER Analysis for Decode-and-Forward Relaying in Dissimilar Rayleigh Fading Channels," IEEE Communications Letters, vol 11, pp 52-54, 2007 V N Q Bao and H Y Kong, "An Exact Closed-form Expression for Bit Error Rate of Decode-and-Forward Relaying Using Selection Combining over Rayleigh Fading Channels," Journal of Communications and Networks, vol 11, pp 480-488, November 2009 A Bletsas, et al., "Cooperative Communications with Outage-Optimal Opportunistic Relaying," IEEE Transactions on Wireless Communications, vol 6, pp 3450-3460, September 2007 A Bletsas, et al., "A Simple Cooperative Diversity Method Based on Network Path Selection," IEEE Journal on Select Areas in Communications, vol 24, pp 659-672, March 2006 T Q Duong and V N Q Bao, "Performance analysis of selection decode-and-forward relay networks," Electronics Letters, vol 44, pp 1206-1207, 2008 S Abdulhadi, et al., "A Survey of Distributed Relay Selection Schemes in Cooperative Wireless Ad hoc Networks " Wireless Personal Communications, 2010 S Ikki and M H Ahmed, "PHY 50-5 - Performance Analysis of Incremental Relaying Cooperative Diversity Networks over Rayleigh Fading Channels," in Wireless Communications and Networking Conference, 2008 WCNC 2008 IEEE, 2008, pp 1311-1315 V N Q Bao and H Y Kong, "Incremental relaying for partial relay selection," IEICE Trans Commun, vol E93-B, pp 1317-1321, May 2010 S S Ikki, et al., "Performance Analysis of Incremental-Best-Relay Amplify-and-Forward Technique," in Global Telecommunications Conference, 2009 GLOBECOM 2009 IEEE, 2009, pp 1-6 V N Q Bao and K Hyung Yun, "Performance Analysis of Incremental Selection Decode-and-Forward Relaying over Rayleigh Fading GVHD TS Đ H ng Tu n HVTH: Tr n Thiên Thanh Trang 51 Thi t k t i u k thu t truy n thích nghi m ng truy n thông h p tác [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] Channels," in IEEE International Conference on Communications Workshops, 2009 (ICC Workshops 2009), 2009, pp 1-5 A J Goldsmith and C Soon-Ghee, "Variable-rate variable-power MQAM for fading channels," Communications, IEEE Transactions on, vol 45, pp 1218-1230, 1997 M.-S Alouini and A J Goldsmith, "Adaptive Modulation over Nakagami Fading Channels," Wireless Personal Communications, vol 13, pp 119143, 2000 P Sebastian, et al., "Adaptive modulation for multiple antenna systems," in Signals, Systems and Computers, 2000 Conference Record of the Thirty-Fourth Asilomar Conference on, 2000, pp 506-510 vol.1 K J Hole, et al., "Performance Analysis of Adaptive Coded Modulation with Antenna Diversity and Feedback Delay," in IST Mobile Communications Summit, 2001, pp 865-870 L Hanzo, et al., Adaptive wireless transceivers : turbo-coded, turboequalized and space-time coded TDMA, CDMA, and OFDM systems New York: Wiley, 2002 A E Ekpenyong and H Yih-Fan, "Markov channel-based feedback schemes for adaptive modulation systems," in Global Telecommunications Conference, 2004 GLOBECOM '04 IEEE, 2004, pp 1091-1095 Vol.2 A Goldsmith, Wireless communications Cambridge ; New York: Cambridge University Press, 2005 J N Laneman and Massachusetts Institute of Technology Dept of Electrical Engineering and Computer Science., "Cooperative diversity in wireless networks : algorithms and architectures," Thesis Ph D -Massachusetts Institute of Technology Dept of Electrical Engineering and Computer Science 2002., MIT, 2002 T Wang, et al., "High-Performance Cooperative Demodulation With Decode-and-Forward Relays," IEEE Transactions on Communications, vol 55, pp 1427-1438, July 2007 M O Hasna and M.-S Alouini, "End-to-End Performance of Transmission System with Relays over Rayleigh-Fading Channels," IEEE Transactions on Wireless Communications, vol 2, pp 1126-1131, November 2003 M O Hasna and M.-S Alouini, "Outage Probability of Multihop Transmission Over Nakagami Fading Channels," IEEE Communications Letters, vol 7, pp 216-218, May 2003 M O Hasna and M S Alouini, "Harmonic mean and end-to-end performance of transmission systems with relays," Communications, IEEE Transactions on, vol 52, pp 130-135, 2004 A Papoulis and S U Pillai, Probability, random variables, and stochastic processes, 4th ed Boston: McGraw-Hill, 2002 M Abramowitz and I A Stegun, Handbook of mathematical functions with formulas, graphs, and mathematical tables, 10th printing, with corrections ed Washington: U.S Govt Print Off., 1972 GVHD TS Đ H ng Tu n HVTH: Tr n Thiên Thanh Trang 52 Thi t k t i u k thu t truy n thích nghi m ng truy n thông h p tác [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] D S Michalopoulos and G K Karagiannidis, "Distributed Switch and Stay Combining (DSSC) with a Single Decode and Forward Relay," Communications Letters, IEEE, vol 11, pp 408-410, 2007 D S Michalopoulos and G K Karagiannidis, "Two-relay distributed switch and stay combining," Communications, IEEE Transactions on, vol 56, pp 1790-1794, 2008 H A Suraweera, et al., "Performance of Distributed Diversity Systems With a Single Amplify-and-Forward Relay," Vehicular Technology, IEEE Transactions on, vol PP, pp 1-1, 2009 V N Q Bao and H Y Kong, "Distributed Switch and Stay Combining for Selection Relay Networks," IEEE Communications Letters, vol 13, pp 914-916, 2009 V N Q Bao and H Y Kong, "Distributed Switch and Stay Combining with Partial Relay Selection over Rayleigh fading channels," IEICE Trans Commun, vol E93-B, pp 2795-2799, 2010 K Etemad, "Overview of mobile WiMAX technology and evolution," Communications Magazine, IEEE, vol 46, pp 31-40, 2008 A Kumar, et al., "3GPP LTE: The Future of Mobile Broadband," Wireless Personal Communications, 2010 C.-I Badoi, et al., "5G Based on Cognitive Radio," Wireless Personal Communications, 2010 T Nechiporenko, et al., "Performance Analysis of Adaptive M-QAM for Rayleigh Fading Cooperative Systems," in Communications, 2008 ICC '08 IEEE International Conference on, 2008, pp 3393-3399 K.-S Hwang, et al., "Performance analysis of incremental opportunistic relaying over identically and non-identically distributed cooperative paths," Wireless Communications, IEEE Transactions on, vol 8, pp 1953-1961, 2009 V N Q Bao, et al., "Optimal Switching Adaptive M-QAM for Opportunistic Amplify-and-Forward Networks," in 25th Biennial Symposium on Communications, 2010 Kingston, Ontario, Canada, 2010, pp 433 - 438 S S Ikki, et al., "Performance Analysis of Adaptive L-QAM for Opportunistic Decode-and-Forward Relaying," in Proc IEEE 71st Vehicular Technology Conf (VTC 2010-Spring), 2010, pp 1-5 Y Hong-Chuan and M S Alouini, "Markov chains and performance comparison of switched diversity systems," Communications, IEEE Transactions on, vol 52, pp 1113-1125, 2004 K Young-Chai, et al., "Analysis and optimization of switched diversity systems," Vehicular Technology, IEEE Transactions on, vol 49, pp 1813-1831, 2000 M K Simon and M.-S Alouini, Digital communication over fading channels, 2nd ed Hoboken, N.J.: John Wiley & Sons, 2005 C Byoungjo and L Hanzo, "Optimum mode-switching-assisted constantpower single- and multicarrier adaptive modulation," Vehicular Technology, IEEE Transactions on, vol 52, pp 536-560, 2003 GVHD TS Đ H ng Tu n HVTH: Tr n Thiên Thanh Trang 53 Thi t k t i u k thu t truy n thích nghi m ng truy n thông h p tác [45] V N Q Bao, et al., "On The Capacity of Opportunistic Cooperative Networks under Adaptive Transmission," in Personal, Indoor and Mobile Radio Communications, 2009 PIMRC 2009 20th IEEE International Symposium on, Tokyo, Japan, 2009, pp 1-5 GVHD TS Đ H ng Tu n HVTH: Tr n Thiên Thanh Trang 54 Thi t k t i u k thu t truy n thích nghi m ng truy n thơng h p tác LÝ L CH TRÍCH NGANG H tên: Tr n Thiên Thanh NgƠy,ătháng,ăn măsinh:ă24/09/1980 N iăsinh:ăTP.ăH Chí Minh a ch liên l c : B mơn K Thu tăMáyăTính,ăKhoaă i n ậ i n t vi n thông, Tr ngă HăGiaoăThôngăV n T i S 2ăđ ngăD3ăV năThánhăB c,ăPh ng 25, Qu n Bình Th nh, HCM QUÁăTRỊNHă ÀOăT O i h c: Th i gian: 09/1998 ậ 01/2003 Ngành h c: i n T - Vi n Thơng H : quy - Tr ngăă i H c Bách Khoa TP HCM Th i gian: 09/2003 ậ 01/2007 Ngành h c: K Thu t Máy Tính H : quy - Tr ngă i h c Bách Khoa TP HCM Cao h c: Th i gian: t 09/2009ăđ n Ngành h c: K Thu tă i n T H : quy - Tr ngăă i H c Bách Khoa TP HCM QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC Th i gian: t n mă2003ăđ năn mă2008 Công tác: Công ty Truy n S li u khu v c II, tr c thu c VNPT Th i gian: t n mă2009 đ n Côngătác:ăTr ngă i h c Giao Thông V n T i GVHD TS Đ H ng Tu n HVTH: Tr n Thiên Thanh Trang 55 ... truy n thích nghi m ng truy n thông h p tác Khi áp d ngăđi u ch thích ng lên h th ng truy n thơng h p tác d ng SSC, mơ th c ho tăđ ng c aăđi u ch thích ngăhoƠnătoƠnăt truy n thông h p tác áp... n thích nghi m ng truy n thông h p tác CH NGă4:ă ÁNHăGIÁăVÀăSOăSÁNHăH TH NG QUA K T QU LÝ THUY T VÀ K T QU MÔ PH NG Gi i thi u Trong? ?ch ngănƠy,ăd a vào k t qu tính tốn lý thuy tăđƣătrìnhăbƠy? ?trong? ?ch... k t i u k thu t truy n thích nghi m ng truy n thông h p tác DANH M C HÌNH V Hình ậ Mơăhìnhăc ăb n c a h th ng truy n thông h p tác Hình ậ H th ng truy n thông h p tác m t nút chuy n ti p