Hình 5.23: Mô hình hệ hợp tác có nhiều nút chuyển tiếp
Dựa vào phần lý thuyết 4.5, chúng ta thực hiện mô phỏng hệ hợp tác có nhiều nút chuyển tiếp. Công suất của hệ hợp tác sẽ phân bố cho nút nguồn và các nút chuyển tiếp trong hai trường hợp :
- Trường hợp công suất được phân bốđều cho nút nguồn và các nút chuyển tiếp - Trường hợp công suất được phân bố tối ưu dựa vào hệ số kênh truyền giữa nút nguồn, nút chuyển tiếp và nút đích.
Trong phần này, chúng ta tìm hiểu hệ hợp tác sẽ hoạt động như thế nào nếu tăng số nút chuyển tiếp lên. Đề tài chỉ mô phỏng hệ hợp tác khi hệ có thêm hai và ba nút chuyển tiếp, các nút chuyển tiếp xem nhưđặt gần nhau.
a) Công suất được phân bốđều cho nút nguồn và hai nút chuyển tiếp.
b) Công suất được tối ưu.
Hình 5.24: Hoạt động của hệ hợp tác khi có hai nút chuyển tiếp ở gần nút nguồn d = 0.25.
a) Công suất được phân bốđều cho nút nguồn và hai nút chuyển tiếp.
b) Công suất được tối ưu.
Hình 5.25: Hoạt động của hệ hợp tác khi có hai nút chuyển tiếp ở giữa nút nguồn và nút đích d = 0.5.
a) Công suất được phân bốđều cho nút nguồn và hai nút chuyển tiếp.
b) Công suất được tối ưu.
Hình 5.26: Hoạt động của hệ hợp tác khi có hai nút chuyển tiếp ở xa nút nguồn và nút đích d = 0.75.
a) Công suất phân bốđều cho nút nguồn và các nút chuyển tiếp.
b) Công suất được tối ưu.
Hình 5.27: So sánh BER của hệ hợp tác có hai nút chuyển tiếp khi thay đổi vị trí hai nút chuyển tiếp từ d = 0.25, d = 0.5 đến d = 0.75.
Từ hình 5.24 đến hình 5.27, chúng ta nhận thấy khi tăng số nút chuyển tiếp lên hai hệ hợp tác hoạt động hiệu quả hơn hẳn, đường BER dốc hơn. Từ hình 5.23 đến hình 5.27, chúng ta so sánh BER của hệ khi chưa hợp tác tức là truyền trực tiếp, hệ
BER =10-3 d = 0.25 d = 0.5 d = 0.75 Ps 0.5 W 0.5 W 0.5 W Pr 0.5 W 0.5 W 0.5 W 1 relay
SNR 15 dB 10 dB 18 dB
Bảng 5.8: Các thông số SNR và công suất của hệ hợp tác trong trường hợp công suất được chia đều cho nút nguồn và các nút chuyển tiếp khi đạt được BER = 10-3
BER = 10-3 d = 0.25 d = 0.5 d = 0.75 Ps 0.3333 W 0.3333 W 0.3333 W Pr 0.3333 W 0.3333 W 0.3333 W 2 relay
SNR 12 dB 7 dB 11.5 dB
Bảng 5.9: Các thông số SNR và công suất của hệ hợp tác trong trường hợp công suất được chia đều cho nút nguồn và các nút chuyển tiếp khi đạt được BER = 10-3 Từ hai bảng 5.8 và 5.9 chúng ta thấy BER = 10-3 hệ có hai nút chuyển tiếp được lợi ít nhất là 3 dB so với hệ chỉ có một nút chuyển tiếp, chỉ khi cả hai nút chuyển tiếp ở xa nguồn hệ hai nút chuyển tiếp hơn 6 dB, điều này cũng dễ hiểu vì hệ có thêm một nút hỗ trợ truyền tín hiệu tốt hơn nên BER giảm nhanh hơn theo SNR.
BER = 10-3 d = 0.25 d = 0.5 d = 0.75 Ps 0.26577 W 0.56664 W 0.89156 W Pr 0.73423 W 0.43336 W 0.10844 W 1 relay
SNR 14 dB 10 dB 15 dB
Bảng 5.10: Các thông số SNR và công suất của hệ hợp tác có một nút chuyển tiếp được tối ưu khi đạt được BER = 10-3
BER = 10-3 d = 0.25 d = 0.5 d = 0.75 Ps 0.17348 W 0.332 W 0.46857 W Pr 0.41326 W 0.334 W 0.26571 W 2 relay
SNR 11 dB 6.5 dB 10 dB
Bảng 5.11: Các thông số SNR và công suất của hệ hợp tác có hai nút chuyển tiếp
được tối ưu khi đạt được BER = 10-3
Từ các bảng 5.8 và bảng 5.9, bảng 5.10, bảng 5.11, chúng ta thấy hệ hợp tác có hai nút chuyển tiếp hoạt động tốt hơn hẳn so với hệ hợp tác có một nút chuyển tiếp cả về công suất lẫn chất lượng tín hiệu. Khi các nút chuyển tiếp đặt ở giữa nút nguồn và nút đích hệ hợp tác hoạt động tốt nhất, công suất nút nguồn khi đó chỉ
bằng một phần ba công suất của hệ khi không hợp tác. Hệ hợp tác khi chia đều công suất cho nút nguồn và các nút chuyển tiếp sẽ tối ưu khi các nút chuyển tiếp ở giữa nút nguồn và nút chuyển tiếp.
Hệ hợp tác có 3 nút chuyển tiếp
a) Công suất được phân bốđều cho nút nguồn và hai nút chuyển tiếp.
b) Công suất được tối ưu.
Hình 5.28: Hoạt động của hệ hợp tác khi có ba nút chuyển tiếp ở gần nút nguồn d = 0.25.
a) Công suất được phân bốđều cho nút nguồn và hai nút chuyển tiếp.
b) Công suất được tối ưu.
Hình 5.29: Hoạt động của hệ hợp tác khi có ba nút chuyển tiếp ở cách nút nguồn d = 0.5.
a) Công suất được phân bốđều cho nút nguồn và hai nút chuyển tiếp.
b) Công suất được tối ưu.
Hình 5.30: Hoạt động của hệ hợp tác khi có ba nút chuyển tiếp ở cách nút nguồn d = 0.75.
Từ hình 5.28 đến hình 5.30, chúng ta nhận thấy BER của hệ hợp tác có ba nút chuyển tiếp dốc hơn hẳn, tức là hệ hoạt động tốt hơn. Khi các nút đích nằm ở giữa nút nguồn và nút đích d = 0.5, BER dốc nhất, tức là hệ hợp tác hiệu quả nhất. BER =10-3 d = 0.25 d = 0.5 d = 0.75 Ps 0.25 W 0.25 W 0.25 W Pr 0.25 W 0.25 W 0.25 W 3 relay SNR 11 dB 5.5 dB 8.5 dB
a) Công suất chia đều cho nguồn và các nút chuyển tiếp.
BER = 10-3 D = 0.25 d = 0.5 d = 0.75 Ps 0.13189 W 0.23055 W 0.31822 W Pr 0.28937 W 0.25348 W 0.22726 W 3 relay SNR 10 dB 5 dB 7.5 dB b) Công suất được tối ưu.
Bảng 5.12: Thông số SNR và công suất của hệ hợp tác có ba nút chuyển tiếp khi
CHƯƠNG VI:
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN