5 Dung lượng sử dụng hàng tháng của mỗi thuê bao
3.3 Máy tính nhúng Raspberry Pi 3 Mode B
3.6. Hệ Thống Điều Khiển Cơng Suất Phát Thích Ứng Thời Gian Thực
3.6.1. Kịch Bản
Theo như quan sát ở bản đồ contour map đã được triển khai bên trên,
trong khuôn viên trường xuất hiện những vị trí có mức chất lượng tín hiệu
dưới ngưỡng tối thiểu và khi người dùng đi vào khu vực này tín hiệu khơng
đủ độ tin cậy cho các nhu cầu thiết yếu theo Bảng 2.1. Để giải quyết vấn đề
này, hệ thống cần phải có những điều chỉnh cơng suất phát phù hợp ở 2trạm Wifi để mở rộng đường đồng mức tối thiểu và bao phủ lên vị trí người dùng.
Do tính bảo mật của các thiết bị Wifi nên việc điều khiển công suất của
những trạm WiFi này là khơng được phép. Chính vì tại phần này, hệ thống
điều khiển cơng suất thích ứng theo thời gian thực sẽ được lập trình và triển
khai trên bo mạch USRP và máy tính Rapsberry Pi 3. Hình 3.4 mơ tả hệ
Hình 3.4: Mơ hình hệ thống điều khiển cơng suất thích ứng theo thời gian thực.
Mơ hình gồm 2 phần chính, bên phát và bên thu. Tại bên phát, USRP được máy tính lập trình để phát đi liên tục các bản tin với chu kỳ 100ms theo
chuẩn Wifi IEEE 802.11g có các địa chỉ MAC cố định ra ngồi không gian.
Bên thu gồm Raspberry pi 3 và module Wifi di chuyển ngẫu nhiên trong miền
phủ sóng của USRP và dựa vào việc đọc các địa chỉ MAC để lọc ra các bản
tin được phát từ USRP. Raspberry đọc và cập nhật liên tục các giá trị RSSI
từ trường RadioTap Header của tín hiệu nhận được lên server theo thời gian
thực. Đồng thời tại bên phát, máy tính quan sát các giá trị này trên server và
có những điều chỉnh để tối ưu công suất phát thông qua tham số Gain Value
của USRP. Server thời gian thực được sử dụng trong kịch bản là Firebase
Realtime của Google.
3.6.2. Giới Thiệu Phần Mềm GNU-Radio Companion
GNU Radio là một bộ công cụ phát triển mã nguồn mở và miễn phí cung
cấp các khối xử lý tín hiệu để triển khai sóng vơ tuyến bằng phần mềm. Nó
có thể được sử dụng với các thiết bị thu phát sóng RF giá rẻ có sẵn để triển
khai SDR – Software Defined Radio, hoặc khơng có phần cứng như trong một
mại để hỗ trợ cả về nghiên cứu truyền thông không dây và và hệ thống vô
tuyến trong thực tế. Các nhà phát triển có thể viết phần mềm và test theo
thời gian thực, hệ thống vô tuyến truyền thông lưu lượng cao một cách đơn
giản, nhanh chóng.
GNU Radio được cấp phép theo Giấy phép công cộng (General Public
License– GPL) version 3 trở lên. Nó cung cấp cho người dùng giao diện kéo
thả các module đồng thời cung cấp việc thực thi tiến hành thu phát, xử lý
tín hiệu thơng qua matlab. Bên cạnh đó, GNU Radio cung cấp giao diện lập
trình để lập trình viên có thể thay đổi thơng qua C++ hoặc Python. Hình 3.5
trình bày các khối block trong GNU radio sẽ được sử dụng trong luận văn
này.