V. CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: 1 TS Nguyễn Đình Long
3 PHƯƠNG PHÁP ĐỀ XUẤT DÙNG PHÂN CỤM VÀ PHÂN BỔ
1.5 UDN với cấu trúc: (a) đơn cổng và (b) đa cổng [5]
giữa chúng phải nhỏ hơn bán kính của small cell. Sau khi truyền đến cổng, tất cả lưu lượng backhaul được tổng hợp lại và truyền đến mạng lõi thông qua liên kết FTTC. Cấu trúc đơn cổng giúp giảm chi phí lắp đặt các cổng nhưng đồng thời tạo một nút thắt cổ chai giới hạn lưu lượng mạng.
2. UDN với cấu trúc đa cổng: Hình 1.5(b) minh họa các cổng được bố trí tại một vài SBS trong một macrocell để truyền lưu lượng backhaul đến mạng lõi. Sự bố trí này có thể phụ thuộc vào phân bố của các UE hoặc điều kiện địa lý tại nơi lắp đặt. Trong cấu trúc này, các SBS lựa chọn liên kết có số bước ngắn nhất đến
cổng phù hợp gần nó nhất. Một cổng có thể tổng hợp nhiều lưu lượng backhaul từ các SBS và truyền đến mạng lõi thông qua liên kết FTTC. Cấu trúc đa cổng giúp tăng giới hạn lưu lượng mạng nhưng tốn nhiều chi phí triển khai mạng.
1.4.2 Can nhiễu trong UDN
Mạng mật độ cao (UDN) được xem là một trong những phương pháp tốt nhất để cải thiện tốc dộ mạng và hiệu quả năng lượng. Tuy nhiên, việc xây dựng dày đặc và ngẫu nhiên (dựa vào phân bố UE) các small cell gây ra nhiều loại can nhiễu làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng phục vụ và giảm hiệu quả năng lượng. Để có thể giải quyết vấn đề quản lý can nhiễu trong UDN, trước hết cần có góc nhìn tổng quan về can nhiễu trong UDN. Trong nội dung này, các loại can nhiễu chính trong UDN và nguyên nhân gây ra loại các loại can nhiễu này được liệt kê chi tiết.
Có ba phương pháp phân bổ tài nguyên tần số giữa macrocell và small cell là phân bổ kênh truyền độc lập (dedicated-channel), phân bổ kênh truyền chia sẻ một phần (partial-channel-sharing) và phân bổ đồng kênh (co-channel) [26].
Phân bổ kênh truyền độc lập: Các macrocell và small cell sử dụng băng tần số khác nhau để truyền tín hiêu. Phương pháp này giúp tránh can nhiễu hiệu quả giữa các tầng (macrocell và small cell) nhưng hiệu quả sử dụng phổ rất kém do việc phân đoạn phổ. Do đó, phương pháp này rất khó khả thi cho UDN.
Phân bổ kênh truyền chia sẻ một phần: Toàn bộ dải băng tần sử dụng được chia thành hai phần. Trong đó, macro cell sẽ sử dụng tồn bộ một phần và phần còn lại được dùng chung cho cả macrocell và small cell. Phương pháp này khơng gây lãng phí quá nhiều băng thông và nhiễu liên tầng nhưng yêu cầu các thiết bị đầu cuối có khả năng tổng hợp sóng mang.
Phân bổ đồng kênh: Các macrocell và small cell dùng chung toàn bộ băng tần số. Các nhà cung cấp dịch vụ mạng không dây ưu tiên sử dụng kỹ thuật này hơn vì băng tần được cấp phép có chi phí cao và ngày càng khan hiếm. Tuy nhiên, việc sử dụng chung băng tần giữa các tầng gây ra can nhiễu lớn, địi hỏi phải có phương pháp quản lý can nhiễu hiệu quả.
UDN sử dụng phân bổ đồng kênh và việc lặp lại tài nguyên trong small cell gây ra nhiều loại can nhiễu khác nhau trong mạng. Hình 1.6 liệt kê các loại can nhiễu downlink trong UDN.
1. Can nhiễu liên tầng (Cross-tier Interference) mô tả can nhiễu xảy ra giữa các thành phần mạng thuộc hai tầng khác nhau (macrocell và small cell). Việc sử dụng phân bổ đồng kênh để tối ưu hiệu quả sử dụng phổ tần là nguyên nhân chính gây ra loại can nhiễu này.
Can nhiễu từ macrocell đến small cell: thể hiện bởi can nhiễu I1 trong hình 1.7 khi tín hiệu từ MBS truyền đến các SUE. Vì SUE đang được phục vụ bởi SBS nên tín hiệu từ MBS là tín hiệu thu được khơng mong muốn.
Can nhiễu từ small cell đến macrocell: thể hiện bởi can nhiễu I2 trong hình 1.7 khi MUE đang được phục vụ bởi MBS thì nhận thêm thành phần can nhiễu I2 từ SBS gần đó.
2. Can nhiễu cùng tầng(Co-tier Interference) là can nhiễu xảy ra giữa các small cell liền kề hoặc trong một cell, được chia thành hai loại can nhiễu quan trọng:
Can nhiễu cùng cell (Intra-cell Interference): là can nhiễu xảy ra trong cùng một small cell thể hiện bởi I3 trong hình 1.7. Khi một SBS truyền tín hiệu mong muốn chủa một SUE thì cũng đồng thời tạo can nhiễu cho một SUE đang hoạt động khác trong cùng small cell.
Can nhiễu liên cell (Inter-cell Interference): Khi mật độ của small cell trong UDN càng cao thì can nhiễu giữa các cell sử dụng cùng tài nguyên tại cùng thời điểm càng lớn, đặc biệt tại các khu vực chồng lấn một phần của các small cell này. Can nhiễu liên cell thể hiện bởi I4 trong hình 1.7.
Các mơ tả của can nhiễu kênh đường lên (uplink) cơ bản tương tự với can nhiễu kênh đường xuống (downlink) đã trình bày với chiều tín hiệu từ các UE đến các BS. Tuy nhiên, bài toán giảm can nhiễu theo chiều uplink khác với chiều downlink. Nguyên nhân đầu tiên của điều này là các UE truyền với công suất thấp như nhau (sử dụng nguồn pin). Do đó, tầm bao phủ của máy thu MBS và SBS chỉ phụ thuộc vào độ lợi ăng ten thu, không phụ thuộc vào công suất truyền của UE. Sự phối hợp truyền giữa
Can nhi u trong UDN Can nhi u liên
t ng Can nhi u cùngt ng
Can nhi u cùng
cell (3) Can nhi u liêncell (4) Can nhi u
macrocell đ n small cell (1)
Can nhi u small cell đ n macrocell (2)