Đối với những hệ thống sử dụng các băng phổ tần rộng, tín hiệu đa băng tần giống như là tổng băng thông được chia thành các băng nhỏ hơn có thể chứng minh là tốt hơn sử dụng tín hiệu băng tần đơn. Trong khi sử dụng một băng tần đơn thì đơn giản hóa thiết kế hệ thống, xử lý một tín hiệu băng rộng yêu cầu xây dựng
33
mạch RF phức tạp hơn cho phát/thu tín hiệu. Ngoài ra, ADC tốc độ cao được yêu cầu để lấy mẫu và số hóa tín hiệu. Hơn nữa, cân bằng kênh phức tạp cao hơn cũng là cần thiết để thu được đủ năng lượng tín hiệu đa đường cho xử lý tiếp. Mặt khác, tín hiệu đa băng tần suy giảm yêu cầu trên phần cứng hệ thống là chia phổ nhỏ hơn được xử lý tại một thời điểm. Hơn nữa, phân chia phổ thành các băng nhỏ hơn cho phép phân bổ phổ tốt hơn. Hệ thống có thể loại bỏ một vài băng sẵn có để đạt được các mục tiêu khác (như tránh can nhiễu, tiết kiệm công suất, cho phép truy cập nhiều người dùng).
Đối với truyền thông nhận thức dựa trên OFDM, khi nào thích hợp để sử dụng đa băng tần và khi nào sử dụng đơn băng tần. Đưa ra một sắp xếp phổ kiểm tra chắc chắn, lựa chọn số lượng băng tần phụ thuộc vào các tham số thay đổi. Yêu cầu thông lượng, giới hạn phần cứng, tính toán phức tạp, số lượng các hố phổ và băng thông của chúng, và mức can nhiễu là những ví dụ về những gì có thể ảnh hưởng đến sự lựa chọn của hệ thống nhận thức.
2.6 Kết luận chƣơng
Truyền thông nhận thức là một công nghệ đầy hứa hẹn để giải quyết vấn đề khan hiếm phổ. Mặt khác, kỹ thuật OFDM được sử dụng trong nhiều hệ thống không dây và được chứng minh như là một phương pháp truyền tin cậy và hiệu quả. OFDM được sử dụng cho truyền thông nhận thức bởi vì khả năng của hệ thống OFDM phù hợp. Bằng cách sử dụng truyền OFDM trong các hệ thống truyền thông nhận thức, các hệ thống thích ứng, cảm nhận và linh hoạt có thể tương tác với các công nghệ hiện tại có thể được thực hiện.
34
CHƢƠNG III: BÀI TOÁN PHÂN BỔ TÀI NGUYÊN CHO HỆ THỐNG TRUYỀN THÔNG NHẬN THỨC-FEMTOCELL
Hầu hết cuộc gọi thoại và lưu lượng dữ liệu tốc độ cao được yêu cầu đều xuất phát từ môi trường trong nhà. Hệ thống truyền thông nhận thức-Femtocell được thiết kế để phục vụ tốt hơn cho những dịch vụ này nhờ những ưu điểm của hệ thống đó. Hiệu năng của hệ thống truyền thông nhận thức-Femtocell phụ thuộc vào tối ưu như thế nào cho việc cấp phát các tài nguyên hiện có (băng thông, sóng mang, công suất) của một băng tần trống mà không là nguyên nhân can nhiễu tới người dùng chính.
3.1 Giới thiệu
Các mạng không dây di động tương lai được gọi là mạng tốc độ dữ liệu cao, cung cấp dịch vụ chất lượng cao và trải nghiệm cho người dùng tốt hơn. Gần đây nghiên cứu cho thấy rằng tốc độ yêu cầu về dịch vụ dữ liệu cao tăng nhanh chủ yếu là từ môi trường trong nhà [12], với 50% gọi thoại và 70% lưu lượng dữ liệu [13]. Tuy nhiên, độ phủ sóng trong nhà kém do suy hao thâm nhập qua tường tòa nhà, đặc biệt khi người dùng ở khu vực biên của mạng tế bào. Ý tưởng của Femtocell là được thiết kế để mở rộng dịch vụ mạng tế bào Macro vào trong môi trường trong nhà. Femtocell có độ phủ nhỏ, chi phí thấp, hệ thống mạng đơn giản. Một điểm truy nhập Femtocell (FAP-Femtocel Access Point) hoặc một trạm gốc Femtocell được lắp đặt trong nhà hoặc trong văn phòng. Thiết bị người dùng Femtocell trong nhà có thể kết nối với FAP thay vì kết nối với trạm gốc tế bào Macro để nhận được dịch vụ chất lượng cao với tiêu thụ công suất thấp hơn và tất cả lưu lượng mạng sẽ được chuyển về mạng tế bào Macro và/hoặc internet thông qua các kết nối có dây như đường thuê bao số, mạng cáp quang hoặc kênh không dây được phân chia như hình 3.1. Điểm truy nhập Femtocell cũng được gọi như là Home Node B trong hệ thống WCDMA và Home evolved Node B trong hệ thống LTE và Femtocell sử dụng đa truy nhập phân chia theo tần số trực giao (OFDMA). Femtocell được xem như là một giải pháp tốt nhất cho truyền thông không dây trong nhà.
35
Hình 3. 1. Hệ thống Macrocell-Femtocell [14].
Ngoài những thuận lợi của Femtocell, tuy nhiên có những thách thức trong khía cạnh kỹ thuật, quy định cần phải được chú trọng. Trong thực tế, vấn đề nhiễu qua lại có thể vô cùng khó trong kịch bản nhiều người dùng do thiếu tài nguyên phổ. Vì vậy, truyền thông nhận thức được sử dụng vào Femtocell để giảm can nhiễu qua lại và phân bổ tài nguyên, cũng như sử dụng phổ trống sao cho hiệu quả nhưng vẫn đảm bảo được chất lượng dịch vụ như trong các kịch bản phân bổ cho đơn người dùng CR [15] và kịch bản cho đa người dùng [16], [17].