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

Đại Học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TRẦN THIÊN THANH THIẾT KẾ VÀ TỐI ƯU KỸ THUẬT TRUYỀN THÍCH NGHI TRONG MẠNG TRUYỀN THÔNG HỢP TÁC Chuyên ngành : KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ LUẬN VĂN THẠC SĨ TP HỒ CHÍ MINH, tháng 12 năm 2010 CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH Cán hướng dẫn khoa học :.TS Đỗ Hồng Tuấn (Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị chữ ký) Cán chấm nhận xét :TS Phạm Hồng Liên (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 04 tháng 01 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) PGS.TS Phạm Hồng Liên TS.Đỗ Hồng Tuấn TS Lê Chí Thơng TS Nguyễn Minh Hoàng TS Lưu Thanh Trà Xác nhận Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Bộ môn quản lý chuyên ngành sau luận văn sửa chữa (nếu có) Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV Bộ môn quản lý chuyên ngành TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc Tp HCM, ngày tháng năm NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: TRẦN THIÊN THANH Phái: Nữ Ngày, tháng, năm sinh: 24/09/1980 Nơi sinh: TP HCM Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện Tử MSHV: 09140025 I- TÊN ĐỀ TÀI: Thiết kế tối ưu kỹ thuật truyền thích nghi mạng truyền thong hợp tác II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Tìm hiểu hệ thống truyền thơng hợp tác Thiết kế phân tích mạng truyền thông hợp tác ứng dụng kỹ thuật truyền gia tưng điều chế thích ứng Thiết kế phân tích mạng truyền thơng hợp tác dạng SSC điều chế thích ứng Xây dựng chương trình mô dùng Matlab kênh truyền fading Rayleigh điều chế thích ứng cho hai hệ thống truyền hợp tác ứng dụng kỹ thuật truyền gia tăng mạng truyền thông hợp tác dạng SSC So sánh hai hệ thống thông qua thông số đánh giá: xác suất dừng hệ thống, tỉ lệ lỗi bit, hiệu suất sử dụng phổ tần thời gian kích hoạt nút chuyển tiếp trung bình III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 05-07-2010 IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 06-12-2010 V- CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Ghi rõ học hàm, học vị, họ, tên):TS ĐỖ HỒNG TUẤN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Học hàm, học vị, họ tên chữ ký) TS ĐỖ HỒNG TUẤN CN BỘ MÔN QL CHUYÊN NGÀNH TS ĐỖ HỒNG TUẤN Thiết kế tối ưu kỹ thuật truyền thích nghi mạng truyền thông hợp tác LỜI CÁM ƠN Trước hết, tơi xin chân thành cảm ơn đến q Thầy Cơ trường Đại học Bách Khoa Hồ Chí Minh, đặc biệt Thầy Cơ tận tình dạy bảo cho suốt thời gian học tập trường Tôi xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến Tiến sĩ Đỗ Hồng Tuấn dành nhiều công sức tâm huyết hướng dẫn nghiên cứu giúp tơi hồn thành luận văn tốt nghiệp Và cuối không phần quan trọng, gửi lời cám ơn đến tất hỗ trợ mà nhận từ gia đình TP Hồ Chí Minh, tháng 12 năm 2010 Học viên Trần Thiên Thanh Đề tài thực bảo trợ Quỹ Nghiên Cứu Khoa Học Quốc Gia (Nafosted) Mã số đề tài : 102.99-2010.10 GVHD: TS Đỗ Hồng Tuấn HVTH: Trần Thiên Thanh Trang Thiết kế tối ưu kỹ thuật truyền thích nghi mạng truyền thơng hợp tác TĨM TẮT LUẬN VĂN Ngày nay, công nghệ không dây đƣợc coi nhƣ công nghệ tảng cho mạng truyền thông cho phép ngƣời thiết bị truyền liệu thời điểm vị trí hệ thống mạng Nhiều ứng dụng công nghệ vô tuyến nhƣ mạng cung cấp dịch vụ di động, mạng nội không dây (WLAN), thiết bị thông minh nhà, đƣờng cao tốc tự động, đào tạo từ xa, hội nghị truyền hình v.v… ngày đƣợc dùng rộng rãi Tuy nhiên, môi trƣờng vô tuyến bị ảnh hƣởng tính chất tin cậy ổn định công nghệ đƣợc tiếp tục nghiên cứu cải thiện Những năm gần đây, kỹ thuật đa ăng-ten (MIMO) đƣợc xem nhƣ kỹ thuật tiềm việc tăng dung lƣợng kênh truyền Với thông số SNR, hệ thống MIMO có độ tin cậy cao nhiều so với hệ thống đơn ngõ vào – đơn ngõ (SISO) nhƣ cần lƣợng truyền với thơng số lỗi bit (BER) Tuy nhiên, việc triển khai áp dụng kỹ thuật vào thực tế, đặt biệt hệ thống mạng cảm biến vô tuyến, thƣờng gặp nhiều trở ngại Chẳng hạn, khoảng cách phần tử thiết bị phần cứng đòi hỏi phải lớn nửa bƣớc sóng để đảm bảo tín hiệu nhận đƣợc khơng tƣơng quan với Trong đó, ngƣợc lại, thiết bị đầu cuối mạng vô tuyến cần đƣợc thiết kế nhỏ gọn nhẹ đáp ứng nhu cầu sử dụng ngƣời dùng Yêu cầu kích thƣớc nhỏ giới hạn dung cơng suất kỹ thuật xử lý tín hiệu mà thiết bị đầu cuối hỗ trợ Để giải tốn trên, mạng truyền thơng hợp tác đƣợc nghiên cứu mở nhiều hƣớng phát triển Tuy nhiên, bên cạnh ƣu điểm, truyền thông hợp tác số nhƣợc điểm cố hữu hiệu suất sử dụng phổ tần (ASE) thấp việc sử dụng nhiều khe thời gian để truyền khung liệu độ phức tạp node đích cao việc sử dụng phân tập kết hợp Chính thế, mục tiêu đề tài giải vấn đề cách thiết kế mạng truyền thông hợp tác có hiệu suất sử dụng phổ tần cao nhƣ giảm độ phức tạp giảm chi phí chế tạo máy thu nút đích cải thiện hiệu suất sử dụng phổ tần mạng cách áp dụng kỹ thuật truyền thích ứng (Adaptive Modulation) Trong luận văn này, đề xuất hệ thống truyền thông hợp tác sử dụng kỹ thuật truyền gia tăng điều chế điều chế thích ứng đồng thời phân tích chất lƣợng hệ thống kênh truyền fading Rayleigh Dựa phân tích lý GVHD: TS Đỗ Hồng Tuấn HVTH: Trần Thiên Thanh Trang Thiết kế tối ưu kỹ thuật truyền thích nghi mạng truyền thông hợp tác thuyết mô phỏng, hệ thống truyền thông hợp tác sử dụng kỹ thuật truyền gia tăng khơng hiệu vùng tỷ số tín hiệu nhiễu thấp Do đó, tơi khảo sát hệ thống truyền thông hợp tác dạng DSSC điều chế điều chế thích ứng nhận thấy hệ thống hoạt động hiệu vùng tỷ lệ nhiễu thấp so với hệ thống IR, thích hợp cho hệ thống ad hoc cảm biến khơng dây mang tính ứng dụng thực tiễn cao Kết tính tốn lý thuyết mô đƣợc kiểm chứng so sánh thông qua thông số xác suất dừng hệ thống, tỷ lệ lỗi bit, hiệu suất sử dụng phổ tần đƣợc phân tích thời gian kích hoạt nút chuyển tiếp trung bình GVHD: TS Đỗ Hồng Tuấn HVTH: Trần Thiên Thanh Trang Thiết kế tối ưu kỹ thuật truyền thích nghi mạng truyền thơng hợp tác DANH MỤC HÌNH VẼ Hình – Mơ hình hệ thống truyền thông hợp tác Hình – Hệ thống truyền thông hợp tác nút chuyển tiếp sử dụng kỹ thuật truyền gia tăng 12 Hình – Mơ hình hệ thống truyền thơng hợp tác dạng SSC 26 Hình – Điều chế thích ứng mức: khơng truyền, BPSK, QPSK, 16-QAM 64QAM 39 Hình – Xác suất xảy cho chế độ truyền mạng IR 39 Hình – Xác suất dừng hệ thống mạng IR 40 Hình – Hiệu suất phổ tần mạng IR 40 Hình – Tỷ lệ lỗi bit cho mạng IR 41 Hình – Xác suất xảy cho chế độ truyền mạng DSSC 41 Hình 10 – Xác suất dừng hệ thống mạng DSSC 42 Hình 11 – Tỷ lệ lỗi bit trung bình mạng DSSC 42 Hình 12 – Hiệu suất phổ tần mạng DSSC 43 Hình 13 – So sánh xác suất dừng hệ thống hai mạng 45 Hình 14 – So sánh tỷ lệ lỗi bit hai mạng 46 Hình 15 – So sánh hiệu suất phổ tần hai mạng 46 Hình 16 – So sánh tỷ lệ thời gian kích hoạt nút chuyển tiếp trung bình hai mạng 47 GVHD: TS Đỗ Hồng Tuấn HVTH: Trần Thiên Thanh Trang Thiết kế tối ưu kỹ thuật truyền thích nghi mạng truyền thơng hợp tác MỤC LỤC TÓM TẮT LUẬN VĂN MỤC LỤC CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU Lý thực đề tài Những đóng góp luận văn Cấu trúc luận văn CHƢƠNG 2: THIẾT KẾ VÀ ĐÁNH GIÁ HỆ THỐNG TRUYỀN THÔNG HỢP TÁC ỨNG DỤNG KỸ THUẬT TRUYỀN GIA TĂNG VÀ ĐIỀU CHẾ THÍCH ỨNG 10 Giới thiệu 10 Mơ hình hệ thống 12 Đánh giá chất lƣợng hệ thống 17 CHƢƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG HỆ THỐNG TRUYỀN THÔNG HỢP TÁC DẠNG DISTRUBTED SWITCH AND STAY COMBINING ỨNG DỤNG ĐIỀU CHẾ THÍCH ỨNG 22 Giới thiệu 22 Các nghiên cứu liên quan 23 Mơ hình hệ thống 25 Đánh giá chất lƣợng hệ thống 29 Thời gian kích hoạt nút chuyển tiếp trung bình 33 Tối ƣu hóa hiệu suất phổ tần 34 CHƢƠNG 4: ĐÁNH GIÁ VÀ SO SÁNH HỆ THỐNG QUA KẾT QUẢ LÝ THUYẾT VÀ KẾT QUẢ MÔ PHỎNG 36 Giới thiệu 36 Thông số mô 36 Kết thảo luận 39 Chƣơng 5: KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN 49 Kết luận 49 Hƣớng phát triển 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO 51 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG 55 GVHD: TS Đỗ Hồng Tuấn HVTH: Trần Thiên Thanh Trang Thiết kế tối ưu kỹ thuật truyền thích nghi mạng truyền thơng hợp tác CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU Lý thực đề tài Truyền thông hợp tác kỹ thuật tiềm để cải thiện chất lƣợng hệ thống vô tuyến kênh truyền fading Ý tƣởng truyền thông hợp tác tăng độ lợi phân tập node đích (destination) kênh truyền chuyển tiếp lợi dụng tính chất quảng bá kênh truyền vơ tuyến [1] Một cách cụ thể liệu truyền node nguồn (source) node đích (destination) đƣợc thực đồng thời qua hai kênh trực tiếp node nguồn – node đích gián tiếp node nguồn – node chuyển tiếp – node đích Truyền thơng hợp tác cho phép máy thu cài đặt nhiều anten (do bị giới hạn kích thƣớc lƣợng) tăng đƣợc độ lợi phân tập Nói cách khác truyền thơng hợp tác đƣợc xem nhƣ hệ thống MIMO ảo (Virtual MIMO) [2] Mơ hình hệ thống truyền thơng hợp tác đƣợc mơ tả nhƣ Hình bao gồm node nguồn (source), node chuyển tiếp (relay) node đích (destination) Việc truyền liệu node nguồn node đích đƣợc thực qua hai kênh trực giao (TDMA, FDMA hay CDMA) Để đơn giản hóa việc mơ tả, giả sử TDMA với hai khung thời gian (time-slot) đƣợc thực thi Trong khung thời gian thứ nhất, node nguồn quảng bá tín hiệu tín hiệu đƣợc nhận node đích node chuyển tiếp (do chất kênh truyền vô tuyến) Trong khung thời gian thứ hai, node chuyển tiếp chuyển tiếp tín hiệu mà nhận đƣợc cho node đích Tại cuối khung thời gian thứ hai, node đích kết hợp tín hiệu mà nhận đƣợc hai khung thời gian dùng kỹ thuật kết hợp phân tập (diversity combining) nhƣ maximal ratio combining GVHD: TS Đỗ Hồng Tuấn HVTH: Trần Thiên Thanh Trang Thiết kế tối ưu kỹ thuật truyền thích nghi mạng truyền thơng hợp tác Tại node chuyển tiếp, nay, có hai kỹ thuật để chuyển tiếp tín hiệu, là: khuếch đại chuyển tiếp (amplify-and-forward - AF) giải mã-và -chuyển tiếp (decode-and-forward – DF) Với kỹ thuật amplify-and-forward, node chuyển tiếp đơn giản khuếch đại sau chuyển tiếp tín hiệu mà nhận đƣợc từ node nguồn node đích Với kỹ thuật decode-and-forward, node chuyển tiếp thực qui trình nhƣ sau: giải điều chế, điều chế lại, chuyển tiếp tín hiệu nguồn node đích So sánh hai kỹ thuật chuyển tiếp kỹ thuật AF đơn giản hơn, nhiên kỹ thuật đòi hỏi nhiều nhớ để lƣu trữ mẫu; kỹ thuật DF có độ phức tạp cao nhƣng thích hợp cho ứng dụng có sử dụng mã hóa Node chuyển tiếp Node nguồn Node đích Pha Pha Hình – Mơ hình hệ thống truyền thơng hợp tác Cho đến nay, có nhiều mơ hình mạng truyền thơng hợp tác đƣợc đề xuất ví dụ nhƣ truyền thơng hợp tác ứng dụng mã không gian thời gian (space-time-code based cooperative networks) [3], truyền thông hợp tác dạng lặp lại (Repeatatition based coooperative networks) [4-6] truyền thông hợp tác dạng hội GVHD: TS Đỗ Hồng Tuấn HVTH: Trần Thiên Thanh Trang Thiết kế tối ưu kỹ thuật truyền thích nghi mạng truyền thơng hợp tác Hình – Tỷ lệ lỗi bit cho mạng IR b Mạng truyền thông hợp tác dạng SSC kết hợp điều chế thích ứng Hình – Xác suất xảy cho chế độ truyền mạng DSSC GVHD: TS Đỗ Hồng Tuấn HVTH: Trần Thiên Thanh Trang 41 Thiết kế tối ưu kỹ thuật truyền thích nghi mạng truyền thơng hợp tác Hình 10 – Xác suất dừng hệ thống mạng DSSC Hình 11 – Tỷ lệ lỗi bit trung bình mạng DSSC GVHD: TS Đỗ Hồng Tuấn HVTH: Trần Thiên Thanh Trang 42 Thiết kế tối ưu kỹ thuật truyền thích nghi mạng truyền thơng hợp tác Hình 12 – Hiệu suất phổ tần mạng DSSC Trong hình 9, trƣớc hết xem xét xác suất xảy cho chế độ truyền hai mạng IR SSC Có thể thấy rằng, chế độ truyền có vùng mà có xác suất cao theo quy luật tăng dần tỷ lệ tín hiệu nhiễu Đặc biệt, vùng SNR cực thấp cực cao, chế độ truyền thứ thứ K gần nhƣ chiếm tồn thời gian truyền Do đó, nhận xét rằng, kỹ thuật truyền thích ứng thích hợp cho hệ thống hoạt động vùng có SNR trung bình Trong hình 10, chất lƣợng hệ thống dƣới dạng xác suất dừng đƣợc khảo sát Nhắc lại xác suất dừng hệ thống điều chế thích ứng tỷ số thời gian mà hệ thống dừng truyền chất lƣợng kênh truyền không đảm bảo đƣợc tỷ lệ lỗi bit yêu cầu so với tổng thời gian truyền Chúng dễ dàng nhận thấy kết mô kết lý thuyết gần nhƣ trùng GVHD: TS Đỗ Hồng Tuấn HVTH: Trần Thiên Thanh Trang 43 Thiết kế tối ưu kỹ thuật truyền thích nghi mạng truyền thơng hợp tác khớp xác nhận tính xác phƣơng pháp phân tích lý thuyết Bên cạnh đó, thay đổi giá trị BER yêu cầu xác suất dừng hệ thống thay đổi tƣơng ứng, cụ thể với giá trị BER yêu cầu thấp hệ thống chịu xác suất dừng cao ngƣợc lại Ví dụ nhƣ, với xác suất dừng hệ thống 106 , hệ thống với BER yêu cầu 106 cần lợi khoảng dB công suất phát so 3 với hệ thông với BER yêu cầu 10 với giả sử công suất nhiễu trắng hai hệ thống nhƣ Tiếp theo, khảo sát thông số hiệu suất phổ tần hai hệ thống hai hình 12 Khác với hệ thống có mức điều chế cố định, hiệu suất phổ tần hệ thống có ứng dụng điều chế thích ứng thay đổi phụ thuộc vào SNR trung bình Quan sát hai hình, có ba nhận xét quan trọng nhƣ sau: - Hai đại lƣợng hiệu suất phổ tần đạt đƣợc chất lƣợng hệ thống (tỷ lệ lỗi bit yêu cầu) tỷ lệ nghịch với nhau: tỷ lệ lỗi bit yêu cầu tăng hiệu suất phổ tầng tăng ngƣợc lại - Độ lợi điều chế thích ứng biểu diễn dạng hiệu suất phổ tần xuất SNR trung bình hồn tồn khơng có SNR thấp cao - Kết mơ kết lý thuyết hoàn toàn trùng khớp Mặc dù điều kiện cần hệ thống điều chế thích ứng, thiếu sót không quan sát tỷ lệ lỗi bit hai hệ thống Quan sát đồ thị BER hai hệ thống IR SSC, thấy lựa chọn  T dựa vào công k thức tỷ lệ lỗi bit kênh nhiễu trắng, BER hệ thống luôn nhỏ BER yêu cầu hệ thống Hơn nữa, BER trung bình hệ thống BER GVHD: TS Đỗ Hồng Tuấn HVTH: Trần Thiên Thanh Trang 44 Thiết kế tối ưu kỹ thuật truyền thích nghi mạng truyền thơng hợp tác yêu cầu khoảng cách lớn Điều chứng tỏ việc xác định  T nhƣ k chƣa tối ƣu c So sánh hai mạng Hình 13 – So sánh xác suất dừng hệ thống hai mạng GVHD: TS Đỗ Hồng Tuấn HVTH: Trần Thiên Thanh Trang 45 Thiết kế tối ưu kỹ thuật truyền thích nghi mạng truyền thơng hợp tác Hình 14 – So sánh tỷ lệ lỗi bit hai mạng Hình 15 – So sánh hiệu suất phổ tần hai mạng GVHD: TS Đỗ Hồng Tuấn HVTH: Trần Thiên Thanh Trang 46 Thiết kế tối ưu kỹ thuật truyền thích nghi mạng truyền thơng hợp tác Hình 16 – So sánh tỷ lệ thời gian kích hoạt nút chuyển tiếp trung bình hai mạng Trong ba hình 13, 14 15, tập trung vào so sánh hai hệ thống đề xuất hai điều kiện:  T cố định tối ƣu Trong hình 13, dễ dàng nhận thấy k với kiểu mức điều chế ấn định với biên ranh giới mức  Tk hai hệ thống đạt mức xác suất dừng hệ thống Tuy nhiên, với hệ thống, xác suất dừng hệ thống nhỏ dùng  Tk tối ƣu Hình 14 trình bày tỷ lệ lỗi bit trung bình hai hệ thống IR SSC Chúng ta dễ dàng xác nhận toán tối ƣu BER hệ thống với ngƣỡng tối ƣu  T giá trị BER yêu cầu nhỏ BER k yêu cầu SNR trung bình lớn 35dB Hay nói cách khác, SNR trung bình hệ thống lớn 35 dB, hệ thống dùng mức điều chế cao nhất, BER hệ thống phải BER mức điều chế cao Cuối hình 15, hai hệ thống đƣợc so sánh trực tiếp thông qua hiệu suất phổ tần Khi sử dụng  T tối ƣu, hiệu suất hệ thống tăng khoảng dB Tuy nhiên lợi k  T tối ƣu mất, SNR trung bình tăng qua giá trị ngƣỡng Điểm k quan trọng mà hình 15 hiệu suất phổ tần hệ thống IR cao GVHD: TS Đỗ Hồng Tuấn HVTH: Trần Thiên Thanh Trang 47 Thiết kế tối ưu kỹ thuật truyền thích nghi mạng truyền thông hợp tác hệ thống SSC khoảng SNR trung bình cao Trong hệ thống SSC lại có ƣu điểm so với hệ thống IR khoảng IR thấp Do đó, kết luận rằng, hệ thống IR thích hợp cho SNR trung bình cao hệ thống SSC thích hợp cho SNR thấp Để củng cố kết luận trên, khảo sát tỷ lệ thời gian kích hoạt nút chuyển tiếp trung bình hình 16 Dễ dàng thấy rằng, SNR thấp, tỷ lệ kích hoạt nút chuyển tiếp cao, có nghĩa hệ thống IR ln u cầu giúp đỡ nút chuyển tiếp với hệ thống SSC 50% thời gian truyền Tuy nhiên, SNR cao, tỷ lệ kích hoạt giảm đến khơng với hệ thống IR hầu nhƣ không đổi với hệ thống SSC GVHD: TS Đỗ Hồng Tuấn HVTH: Trần Thiên Thanh Trang 48 Thiết kế tối ưu kỹ thuật truyền thích nghi mạng truyền thông hợp tác Chƣơng 5: KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN Kết luận Đóng góp luận án gồm phần chính, cụ thể nhƣ sau - Thứ nhất, thiết kế thành công hai hệ thống truyền thơng hợp tác có độ phức tạp thấp (không sử dụng kết hợp phân tập máy thu) hiệu suất phổ tần cao - Thứ hai, đề xuất phƣơng pháp khảo sát chất lƣợng hệ thống môi trƣờng fading Rayleigh Hƣớng phát triển Trƣớc kết thúc luận án, phần này, đề cập số hƣớng nghiên cứu khả thi mà thời gian thực luận án giới hạn mà chƣa thể nghiên cứu phát triển nhƣ sau: - Phân tích chất lƣợng hệ thống kênh truyền hồi tiếp có lỗi có trễ - Xây dựng hệ thống kết hợp hai mơ hình mạng IR DSSC tùy thuộc vào thông số ngƣỡng chuyển mạch tối ƣu thông số SNR tối ƣu cho việc chuyển chế độ hoạt động hai mơ hình - Mở rộng hệ thống có nhiều nút chuyển tiếp (ứng dụng kỹ thuật lựa chọn nút chuyển tiếp phần toàn phần) - Khảo sát hệ thống kênh truyền khác nhƣ Nakagami-m, Rician GVHD: TS Đỗ Hồng Tuấn HVTH: Trần Thiên Thanh Trang 49 Thiết kế tối ưu kỹ thuật truyền thích nghi mạng truyền thơng hợp tác - Tiếp tục tìm kiếm hệ thống hoạt động tốt toàn dải tỷ số tín hiệu nhiễu - Khảo sát hoạt động hệ thống nút chuyển tiếp ứng dụng kỹ thuật vô tuyến khả tri (cognitive radio) GVHD: TS Đỗ Hồng Tuấn HVTH: Trần Thiên Thanh Trang 50 Thiết kế tối ưu kỹ thuật truyền thích nghi mạng truyền thông hợp tác TÀI LIỆU THAM KHẢO [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 Đỗ Hồng Tuấn HVTH: Trần Thiên Thanh Trang 51 Thiết kế tối ưu kỹ thuật truyền thích nghi mạng truyền thông hợp 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 Đỗ Hồng Tuấn HVTH: Trần Thiên Thanh Trang 52 Thiết kế tối ưu kỹ thuật truyền thích nghi mạng truyền thông hợp 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 Đỗ Hồng Tuấn HVTH: Trần Thiên Thanh Trang 53 Thiết kế tối ưu kỹ thuật truyền thích nghi mạng truyền thơng hợp 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 Đỗ Hồng Tuấn HVTH: Trần Thiên Thanh Trang 54 Thiết kế tối ưu kỹ thuật truyền thích nghi mạng truyền thơng hợp tác LÝ LỊCH TRÍCH NGANG Họ tên: Trần Thiên Thanh Ngày, tháng, năm sinh: 24/09/1980 Nơi sinh: TP Hồ Chí Minh Địa liên lạc : Bộ mơn Kỹ Thuật Máy Tính, Khoa Điện – Điện tử viễn thông, Trƣờng ĐH Giao Thông Vận Tải Số đƣờng D3 Văn Thánh Bắc, Phƣờng 25, Quận Bình Thạnh, HCM QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO Đại học: Thời gian: 09/1998 – 01/2003 Ngành học: Điện Tử - Viễn Thơng Hệ: quy - Trƣờng Đại Học Bách Khoa TP HCM Thời gian: 09/2003 – 01/2007 Ngành học: Kỹ Thuật Máy Tính Hệ: quy - Trƣờng Đại học Bách Khoa TP HCM Cao học: Thời gian: từ 09/2009 đến Ngành học: Kỹ Thuật Điện Tử Hệ: quy - Trƣờng Đại Học Bách Khoa TP HCM Q TRÌNH CƠNG TÁC Thời gian: từ năm 2003 đến năm 2008 Công tác: Công ty Truyền Số liệu khu vực II, trực thuộc VNPT Thời gian: từ năm 2009 đến Công tác: Trƣờng Đại học Giao Thông Vận Tải GVHD: TS Đỗ Hồng Tuấn HVTH: Trần Thiên Thanh Trang 55 ... (33c) Thiết kế tối ưu kỹ thuật truyền thích nghi mạng truyền thông hợp tác truyền tốt hay xấu Và lý làm giảm hiệu suất phổ tần mạng truyền thông hợp tác dạng truyền thống Việc sử dụng kỹ thuật truyền. .. Trang 24 Thiết kế tối ưu kỹ thuật truyền thích nghi mạng truyền thơng hợp tác Tuy nhiên, theo khảo sát tôi, nay, chƣa có báo đề cập đến hệ thống truyền thông hợp tác dạng SSC có kết hợp kỹ thuật. .. ngành: Kỹ Thuật Điện Tử MSHV: 09140025 I- TÊN ĐỀ TÀI: Thiết kế tối ưu kỹ thuật truyền thích nghi mạng truyền thong hợp tác II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG: Tìm hiểu hệ thống truyền thơng hợp tác Thiết kế