Theo [12], nguyên lý cơ bản của kỹ thuật chuyển tiếp vô tuyến là sử dụng các trạm chuyển tiếp hay còn gọi là phát lặp để chuyển tiếp thông tin nhận đƣợc từ một chặng đến chặng tiếp theo nhằm mở rộng cự ly truyền dẫn. Các ví dụ điển hình về chuyển tiếp vô tuyến có thể thấy đƣợc ở các đƣờng truyền vi ba của thông tin vô tuyến mặt đất hoặc các đƣờng truyền thông tin vệ tinh, trong đó các bộ phát đáp đóng vai trò trạm chuyển tiếp. Các đƣờng truyền này đều có chung một đặc điểm là các trạm đầu cuối và chuyển tiếp đều cố định và các trạm chuyển tiếp đều đƣợc thiết kế để phục vụ chuyên dụng cho chuyển tiếp vô tuyến.
Mặc dù đã đƣợc sử dụng từ khá lâu trên các hệ thống vi ba hay vệ tinh nói trên,
nhƣng chỉ đến khoảng hơn chục năm gần đây chuyển tiếp vô tuyến mới đƣợc bắt đầu
đề cập đến trong các ứng dụng thông tin vô tuyến di động và thông tin vô tuyến ad-hoc. Lý do có thể thấy đƣợc đó là do ràng buộc về khả năng sử dụng. Tuy nhiên, với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ điện tử thì việc sử dụng các trạm đầu cuối nhƣ một trạm chuyển tiếp không còn khó khăn về mặt kỹ thuật mà chỉ là vấn đề thủ tục và nhận thức của ngƣời dùng. Việc ứng dụng kỹ thuật chuyển tiếp vô tuyến cho các hệ thống thông tin di động và vô tuyến ad-hoc vì vậy sẽ chỉ còn là vấn đề thời gian. Do tính chất thời sự của ứng dụng cho các hệ thống này nên trong các phần tiếp theo của luận văn sẽ chỉ tập trung vào kỹ thuật chuyển tiếp vô tuyến cho các hệ thống di động tế bào và vô tuyến ad-hoc.
Một ví dụ điển hình về việc sử dụng chuyển tiếp vô tuyến trong mạng thông tin di động là sử dụng các trạm chuyển tiếp (RS: Relay Station) nhƣ một thiết bị để truyềndữ liệu giữa trạm gốc BS và thiết bị ngƣời dùng (UE/MS): User Equipment/Mobile Station). Hình 1.6 mô tả một mô hình mạng chuyển tiếp đơn giản với các nút đầu cuối là trạm BS và MS, và một trạm chuyển tiếp (Relay) trung gian, trong đó các nút đầu cuối trao đổi dữ liệu thông qua trạm chuyển tiếp. Nhƣ vậy, đƣờng truyền vô tuyến sẽ có hai chặng truyền dẫn. Chặng từ trạm gốc đến chuyển tiếp thƣờng đƣợc gọi là tuyến chuyển tiếp (Relay link) và chặng từ trạm chuyển tiếp đến UE thƣờng đƣợc gọi là tuyến truy cập (Access link) [12].
Hình 1.6 Kỹ thuật chuyển tiếp
30 Lê Doãn Thiện
Luận văn thạc sĩ 2016
Hình 1.7 minh họa vai trò của trạm chuyển tiếp trong việc tăng cƣờng thông lƣợng và mở rộng vùng phủ. Hai trạm chuyển tiếp RS1 (Relay Station) và RS2 trong phạm vi vùng phủ sóng của trạm gốc (BS) phục vụ các trạm di động (MS) nhằm mục đích tăng cƣờng thông lƣợng và mở rộng phạm vi phủ sóng. Ở trƣờng hợp thứ nhất,trạm MS1 có thể truyền dữ liệu đến RS1 với tốc độ cao hơn tốc độ mà MS1 truyền trực tiếp với BS. Trong trƣờng hợp thứ hai, trạm MS2 nằm ngoài vùng phủ sóng của BS và không thể liên lạc trực tiếp với BS, vì vậy, RS2 hỗ trợ chuyển tiếp lƣu lƣợng truy cập từ BS đến MS2, và ngƣợc lại [12].
Hình 1.7 Vai trò của trạm chuyển tiếp
Việc giới thiệu kỹ thuật chuyển tiếp đã chia đƣờng truyền trực tiếp thành hai hoặc nhiều đoạn có chất lƣợng cao, hình thành một tuyến truyền dẫn đa chặng giữa trạm gốc và ngƣời sử dụng đầu cuối, khắc phục đƣợc những hạn chế về vùng phủ
sóng và tốc độ dữ liệu thấp do bị che chắn và tổn thất tín hiệu. Trạm chuyển tiếp nhận và chuyển tiếp dữ liệu đến chặng kế tiếp cho đến khi dòng dữ liệu đến đích.