V. CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: 1 TS Nguyễn Đình Long
3 PHƯƠNG PHÁP ĐỀ XUẤT DÙNG PHÂN CỤM VÀ PHÂN BỔ
1.6 Phân loại can nhiễu trong UDN
các UE tương đối khó so với sự phối hợp các BS (trong downlink) được quản lý bởi các bộ điều khiển ở mạng lõi. Thêm vào đó, các UE thường có yêu cầu khắc khe hơn nhiều về phần cứng so với các BS. Do đó, trong nội dung của nghiên cứu, luận văn chỉ tập trung xem xét can nhiễu downlink trong UDN đa tầng.
Các phương pháp quản lý can nhiễu có thể được chia thành ba loại: (1) tránh can nhiễu (interfernce avoidance), (2) loại bỏ can nhiễu (inteference cancellation) và (3) phối hợp can nhiễu (inteference coordination) [71].
Tránh can nhiễu: Nguyên lý của các kỹ thuật thuộc nhóm này là chia nguồn tài nguyên có sẵn thành những phần trực giao với nhau theo các chiều như thời gian, tần số, không gian, công suất, mật mã,... OFDMA là một trong những phương pháp điển hình tránh can nhiễu sử dụng các sóng mang trực giao được ứng dụng trong LTE. Bên cạnh đó, phân bổ cơng suất cũng là một phương pháp hiệu quả tránh lãng phí cơng suất tạo ra can nhiễu được ứng dụng nhiều trong các cấu trúc mạng dạng cell.
Loại bỏ can nhiễu: Các tín hiệu can nhiễu được tái tạo thông qua việc ước lượng kênh truyền, giải điều chế hoặc giải mã. Sau đó, can nhiễu được loại bỏ khỏi tín hiệu mong muốn bởi bộ xử lý ứng dụng loại can nhiễu tuần tự (SIC) hoặc loại can nhiễu song song (PIC). Điểm quan trọng nhất của phương pháp loại bỏ can nhiễu là việc ước lượng tín hiệu can nhiễu trong mơi trường. Phương pháp tách
sóng đa người dùng (MUD) là phương pháp điển hình ước lượng can nhiễu từ tín hiệu có chất lượng tốt nhất, lần lượt đến tín hiệu có chất lượng xấu nhất và loại bỏ can nhiễu.
Phối hợp can nhiễu: Phương pháp này ứng dụng công nghệ đa ăng ten, phối hợp các ăng ten truyền tại máy phát để giảm can nhiễu lẫn nhau tại các ăng ten thu. Các bộ tiền xử lý (precoder) được thiết kế để các tín hiệu trước khi truyền đi phối hợp không gây can nhiễu lẫn nhau. Một phương pháp điển hình là IA (inteference alignment). IA căn chỉnh can nhiễu nhận được ở máy thu từ máy phát vào trong một khơng gian con và tín hiệu mong muốn được phát ở khơng gian khơng có can nhiễu (beamforming). IA cũng có thể tạo ra các cell ảo (virtual cell) bao gồm các BS xung quanh UE phối hợp với nhau để phục vụ UE.
1.5 Các thách thức của hệ thống mạng tương laivới đặc trưng mật độ cao với đặc trưng mật độ cao
UDN - một công nghệ hứa hẹn được áp dụng trong 5G và có thể trong 6G - được sử dụng để đạt được tốc độ cao, số lượng kết nối lớn với người dùng, độ trễ thấp, cải thiện độ bao phủ với các BS công suất thấp và sử dụng hiệu quả nguồn tài nguyên bị giới hạn. Mặc dù có nhiều lợi ích vượt trội, UDN cũng tồn tại một số thách thức cần được xem xét kỹ lưỡng liên quan đến việc bố trí dày đặc các thành phần mạng.
1.5.1 Yêu cầu can nhiễu thấp
Nhiễu và can nhiễu luôn tồn tại trong tất cả các hệ thống viễn thông thực tế. Trong UDN, can nhiễu là một trở ngại rất lớn cần được nghiên cứu [41]. Hình 1.7 minh họa các loại can nhiễu trong một macrocell của một UDN. Can nhiễu có thể được phân thành hai lại là can nhiễu liên tầng (can nhiễu từ macrocell đến small cells - I1, can nhiễu từ small cells đến macrocells - I2), và can nhiễu cùng tầng (can nhiễu cùng cell - I3 và can nhiễu liên cell - I4). Có ba ngun nhân chính gây ra vấn đề can nhiễu trong UDN. Đầu tiên, khi các SBS chia sẻ cùng tài nguyên phổ tần và được phân bố dày
đặt trong các điểm nóng (hot spots). Hệ quả là sẽ có nhiều khu vực chồng lấn giữa các small cells. Xác suất các UE tại những khu vực này bị ảnh hưởng nghiêm trọng bởi can nhiễu liên cell là vô cùng cao. Nguyên nhân thứ hai là khi kích thước của các small cells rất nhỏ thì mức độ can nhiễu cao từ các cells gần kề bởi vì đường truyền trực tiếp (LoS). Nguyên nhân thứ ba là các SBS trong UDN được phân bổ ngẫu nhiên dựa vào mật độ của UE trong khu vực. Do đó, can nhiễu cũng có đặc tính ngẫu nhiên và khó kiểm sốt. I1 I2 I3 I4 MBS MUE SBS SUE Tín hi u mong mu n Can nhi u liên t ng Can nhi u cùng t ng