CHƢƠNG 1 : TỔNG QUAN HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG
3.3. Các cơ chế phân phối kênh đƣờng lên
Trong phần này, chúng tôi đề xuất ba cơ chế phân phối kênh sẽ đƣợc triển khai tại CFAP: cơ chế phân phối kênh ngẫu nhiên (Random Scheme), cơ chế CFAP nhận thức (CFAP-Based Scheme) và cơ chế MBS nhận thức (MBS- Based Scheme). Chúng tôi sẽ so sánh ba cơ chế phân phối kênh tại CFAP bao gồm cơ chế ngẫu nhiên (không sử dụng quản lý nhận thức kênh) và hai cơ chế nhận thức còn lại dựa trên cơ sở lựa chọn từ danh sách các kênh nhiễu thấp lần lƣợt tại CFAP và MBS. Đánh giá các cơ chế phân phối kênh đƣợc mô tả theo các giả định bên dƣới.
Đầu tiên, chúng tôi giả sử rằng mạng di động tế bào femtocell nhận thức có NC kênh trực giao. Mỗi MBS và CFAP có thể sử dụng trong dải kênh này.
MRMS FMS MU FU Mobile Core Network Yêu cầu Trao đổi thông tin định kỳ Trao đổi thông tin định kỳ Hình 3.5. Cơ chế hoạt động Macrocell CFAP
Trong một MBS hoặc CFAP, ở bất kỳ thời điểm nào, một kênh chỉ đƣợc phân bố liên tục đến một MU hoặc một FU, MUs là ngƣời dùng chính với QoS đƣợc đảm bảo (ở đây chúng ta xem tham số QoS là yêu cầu SINR). Khi một CFAP phân phối kênh đến FU, đầu tiên nó sẽ yêu cầu cung cấp QoS của FU. Tuy nhiên FU không thể là nguyên nhân làm giảm QoS cuả MU khi sử dụng cùng kênh. Giả sử rằng danh sách cập nhật các mức nhiễu hƣớng lên của MBSs và QoS của MUs đƣợc thực hiện bởi sự tƣơng tác/trao đổi thông tin của MRMS và FMS. Nếu QoS của MU bị vi phạm bởi một FU mới đã đƣợc chấp nhận trong mạng thì CFAP sẽ đƣợc thông báo và sau đó sẽ cố gắng phân phối kênh khác đến FU hoặc khoá yêu cầu kết nối đến FU này. Chúng tôi sẽ mô tả quy trình của các mô hình lựa chọn kênh sau đây.
Trong cơ chế phân phối kênh ngẫu nhiên (Random Scheme), khi một CFAP nhận một yêu cầu kết nối của một FU, thì CFAP sẽ lựa chọn ngẫu nhiên một kênh k của dải kênh NC chƣa sử dụng. Sau đó, FU sẽ thực hiện thủ tục xác thực kênh. Đầu tiên, FU sẽ truyền tín hiệu dò với công suất truyền ban đầu. Nếu SINR của FU đƣợc đo kiểm tại CFAP không thoả mãn QoS của FUs thì CFAP sẽ hỏi FU để thực hiện quá trình điều khiển công suất[25]. Quá trình điều khiển công suất sẽ hoàn thành khi QoS của FUs thoả mãn hoặc công suất phát cực đại của FUs đã đƣợc cấp. Trong trƣờng hợp QoS của FUs không thoả mãn sau khi hoàn thành quá trình điều khiển công suất, CFAP sẽ giải phóng kênh phân phối này và xem yêu cầu gọi này không thành công. Mặt khác, CFAP phân phối kênh đến FU và gửi các yêu cầu xác thực đến FMS để xác thực nếu QoS của MU dùng kênh k không. FMS sẽ gửi các yêu cầu xác thực này đến MRMS và chờ đợi với một chu kỳ thời gian. Trong khi CFAP chờ đợi phản hồi xác thực này, FU sẽ kết nối tạm thời với CFAP và truyền tín hiệu. Trong trƣờng hợp không vi phạm QoS của MU, thì CFAP sẽ chấp nhận FU và phân phối kênh k đến FU. Nếu không, CFAP sẽ chấm dứt kết nối và xem rằng yêu cầu cuộc gọi không thành công.
Trong cơ chế phân phối kênh FAP-base cognitive (hay còn gọi là cơ chế CFAP-based), mỗi CFAP sẽ đo kiểm mức nhiễu tất cả các kênh sẵn có mà chƣa đƣợc phân phối tới FU. Khi CFAP nhận một yêu cầu kết nối, nó sẽ lựa chọn kênh k trong dải kênh sẵn có đó với mức nhiễu thấp nhất. Sau đó CFAP sẽ thực hiện thủ tục xác thực kênh nhƣ mô tả ở trên.
Khi sử dụng cơ chế phân phối kênh MBS-based cognitive (hay còn gọi là cơ chế MBS-based), mạng di động tế bào femtocell nhận thức sẽ trao đổi thông tin
của tất cả các kênh đƣợc đo kiểm tại MBS trong vùng phủ của CFAP đó. Khi CFAP nhận một yêu cầu kết nối của một FU, nó sẽ lựa chọn kênh k mà chƣa đƣợc sử dụng bởi một FU khác và mức nhiễu thấp nhất đƣợc đo trong vùng phủ MBS. Thủ tục xác thực kênh cũng tƣơng tự nhƣ mô tả ở trên.