2.3.1 Giới thiệu
Đặc trưng của mạng đa truy nhập không trực giao (NOMA) là các mạng tế bào nhỏ, khi đó với mật độ người dùng nhiều thì xảy ra hiện tượng sẽ có một số người dùng bị mất liên lạc với trạm gốc do bị che chắn hoặc can nhiễu từ các thiết bị điện tử khác hoặc di chuyển xa hơn vùng phủ sóng. Mặc dù kỹ thuật này sử dụng phương thức ghép kênh theo miền mới là miền công suất để đảm bảo cho các thiết bị ở xa với sự phân bổ công suất nhiều hơn để dễ dàng kết nối hơn. Chính vì vậy, để giải quyết vấn đề này thì cần phải có các thiết bị chuyển tiếp nhằm đảm bảo chất lượng của hệ thống mà đặc trưng của các nút chuyển tiếp (node relay) là tiếp nhận, xử lý và truyền các tín hiệu mang thơng tin. Có nhiều mơ hình kênh chuyển tiếp khác nhau như mơ hình kênh chuyển tiếp đơn giản và mơ hình kênh chuyển tiếp hợp tác. Trong mơ hình kênh chuyển tiếp đơn giản, nút chuyển tiếp có nhiệm vụ là trợ giúp cho các đường truyền trực tiếp giữa nút nguồn và nút đích. Tuy nhiên, mơ hình nút chuyển tiếp trong truyền thông hợp tác đã được mở rộng hơn. Cụ thể, nút chuyển tiếp này là những đầu cuối cố định và bản thân nó khơng chứa thơng tin, hoặc có thể là những đầu cuối vừa có chức năng phát thơng tin của chính nó, vừa có chức năng như một đầu cuối để truyền thông tin tới các đầu cuối khác để kết hợp các tín hiệu lại với nhau và cuối cùng chọn ra được tín hiệu tốt nhất.
Trong hai loại hình nút chuyển tiếp trên, chuyển tiếp hợp tác đóng vai trị quan trọng hơn do nút thực hiện chuyển tiếp là cố định. Bên cạnh đó, khi thực hiện chức năng chuyển tiếp thì nút chuyển tiếp có các bước xử lý
CHƯƠNG 2. LÝ THUYẾT TỔNG QUAN
Hình 2.9: Mơ hình chuyển tiếp đơn giản
Hình 2.10: Mơ hình chuyển tiếp hợp tác
dữ liệu được chuyển tới, chính vì vậy sẽ tiêu tốn nhiều năng lượng hơn. Từ đó nảy sinh ra các vấn đề như hao hụt năng lượng hoặc chuyển tiếp sai thơng tin. Vì thế, tại mỗi nút chuyển tiếp cần thực hiện các kỹ thuật để đảm bảo được chất lượng của tín hiệu chuyển tiếp như: Kỹ thuật giải mã và chuyển tiếp (Decode–and–Forward, viết tắt là DF). Hoặc kỹ thuật khuếch đại và chuyển tiếp (Amplify–and–Forward, viết tắt là AF). Trong bài luận văn này đề xuất mơ hình sử dụng NOMA hợp tác kỹ thuật giải mã và chuyển tiếp (DF) tại nút chuyển tiếp (relay).
Trong kỹ thuật giải mã và chuyển tiếp (DF), nút chuyển tiếp hoạt động như sau: Khi tín hiệu từ nút nguồn được truyền tới nút chuyển tiếp thì nút này sẽ tiến hành xử lý tín hiệu bằng cách giải điều chế tín hiệu từ nút nguồn ở pha truyền thứ nhất. Sau đó tín hiệu được điều chế lại và truyền tới nút đích ở pha truyền tiếp theo.
2.3.2 Kỹ thuật NOMA hợp tác DF
Như đã giới thiệu ở phần trên, xem xét mơ hình hợp tác ở Hình 2.10, hoạt động trong kỹ thuật NOMA hợp tác sử dụng kỹ thuật DF đơn giản gồm có một nút nguồn (S), một nút chuyển tiếp (R) và một nút đích (D) và sử dụng hai khe thời gian để truyền đi. Trong khe thời gian đầu tiên, do tính chất quảng bá của kênh truyền vơ tuyến, tín hiệuxgồm nhiều tín hiệu của các nút đích khác nhau từ nút nguồn được truyền tới nút chuyển tiếp và các nút đích. Tại nút chuyển tiếp, tín hiệu nhận được sẽ tiến hành giải mã hoặc giải điều chế, lúc này tín hiệu được tái tạo lại như ban đầu và nhiễu trong q trình truyền cũng được khử hồn toàn. Trong khe thời gian thứ hai, nút nguồn khơng truyền tín hiệu và nút chuyển tiếp sẽ truyền tín hiệu đến nút đích, lúc này tại nút đích gồm có 2 tín hiệu là từ nút nguồn truyền tới và từ nút chuyển tiếp truyền tới. Lúc này tại nút đích sẽ tiến hành kết hợp các tín hiệu từ các kênh lại với nhau để chọn ra tín hiệu tốt nhất. Sau đó tiếp tục sử dụng kỹ thuật khử nhiễu tuần tự (SIC) để có được tín hiệu chính xác cho từng nút đích khác nhau.
CHƯƠNG 2. LÝ THUYẾT TỔNG QUAN