Phần này trình bày một số ứng dụng thực tế của truyền thông hợp tác với các kịch bản từ mạng tế bào tới các mạng cảm biến sensor.
Một mạng gồm các tế bào lân cận,mỗi tế bào được phục vụ bởi một trạm gốc được gọi là mạng tế bào.các hệ thống tế bào hiện nay đang được sử dụng phổ biến gồm GSM và UMTS ,các công nghệ mới 3GPP LTE và WiMAX.Các tế bào nói chung đều chịu ảnh hưởng bởi ba vấn đề cơ bản:
-Dung lượng:Mỗi tế bào được gán một số lượng hạn chế các nguồn tài nguyên băng thông và công suất truyền dẫn được phép.Các nguồn tài nguyên này đủ để phục vụ một số lượng xác định người sử dụng;tuy nhiên ,khi số lượng người sử dụng tăng lên,kết nối với trạm gốc,thì dung lượng tế bào được cung cấp bắt đầu không đủ đáp ứng dung lượng được yêu cầu của tất cả người sử dụng kết hợp.Hệ thống được gọi là có dung lượng bị hạn chế.
-Vùng phủ:Hạn chế về công suất truyền dẫn làm hạn chế vùng phủ của tế
bào.Những người sử dụng ở biên của tế bào không thu được mức công suất đủ để hỗ trợ thông tin do tín hiệu yếu từ trạm gốc kết hợp.Hệ thống được gọi là bị hạn chế về vùng phủ.
-Nhiễu:Nhu cầu hỗ trợ nhiều hơn một tế bào dẫn đến nhiễu giữa các tế bào.Những người sử dụng ở biên của tế bào do đó không những không thu được đủ mức công suất từ trạm gốc kết hợp mà còn bị nhiễu từ các tế bào lân cận sử dụng vùng tần số,gây giảm sút chất lượng tín hiệu trầm trọng.Hệ thống được gọi là hạn chế do nhiễu .
Ba ảnh hưởng trên không độc lập nhau mà tác động lẫn nhau,ví dụ như nhiễu gây tác động đến vùng phủ và dung lượng…Để khắc phục các ảnh hưởng trên,việc sử dụng sơ đồ truyền thông hợp tác đã được đề nghị,trong đó việc truyền thông giữa trạm gốc(BS)và máy di động(MS)không chỉ diễn ra trực tiếp mà còn được truyền qua trạm chuyển tiếp RF.Việc triển khai sơ đồ truyền thông hợp tác trong mạng tế bào đạt được các độ lợi sau đây:
-Độ lợi về dung lượng:Các máy di động MS không chịu ảnh hưởng từ các vấn đề vùng phủ có thể đạt được dung lượng cao hơn bởi vì trạm gốc BS có thể chuyển mạch tới các sơ đồ điều chế bậc cao hơn,và do đó làm tăng dung lượng hệ thống. -Độ lợi về vùng phủ:Các máy di động MS ở biên tế bào hoặc ở ngoài biên tế bào cũng như ở các lỗ hổng tế bào thu được tín hiệu có chất lượng đủ để truyền thông và do đó vùng phủ tế bào được tăng lên.
-Độ lợi về nhiễu:Một phần độ lợi về dung lượng và/hoặc độ lợi về vùng phủ có thể được sử dụng để giảm công suất truyền dẫn và do đó giảm nhiễu nói chung trong hệ thống.Sự giảm nhiễu này,tuy nhiên,phải tính tới việc chống lại nhiễu tăng lên gây ra bởi lưu lượng chuyển tiếp bổ sung.
IV.2Các mạng cảm biến vô tuyến
Các mạng cảm biến đã được nghiên cứu và được phát triển trong nhiều thập kỷ;tuy nhiên,sự mở rộng vô tuyến của các mạng này đã tăng đột biến trong những năm gần đây.Điều này chủ yếu là do số lượng khổng lồ các node có độ phức tạp thấp và chi phí hợp lý khi hoạt động trong những điều kiện năng lượng hết sức ngặt nghèo.
Hiện nay,vấn đề chủ yếu trong việc triển khai các mạng cảm biến vô tuyến phụ thuộc vào công suất pin bị hạn chế của các mạng này.Tiêu chuẩn thiết kế chủ yếu là tối ưu hóa thời gian tồn tại của mạng mà không gây nguy hại đối với việc truyền thông tin cậy và hiệu quả từ các node sensor tới các node khác cũng như các đường dữ liệu.Việc hạn chế công suất truyền dẫn là điều tất yếu và do đó vùng phủ bị hạn chế.Như minh họa ở Hình 7,các sơ đồ truyền thông hợp tác đạt được lợi ích chủ yếu trong việc phủ kín các khoảng trống vùng phủ và do đó duy trì tính toàn vẹn của mạng.
Các giải pháp lai ghép cũng có thể được minh họa với kịch bản ở Hình 8,giữa các phương tiện trên không không người(UAV) và các mạng cảm biến vô tuyến.Như mô hình ở Hình 8,một tập các tập cảm biến trong những khu vực khó tới được,sẽ được truyền thông với tập UAV,tập UAV này thực hiện hợp tác với nhau trước khi gửi dữ liệu tới đơn vị xử lý.Truyền thông hợp tác UAV làm tăng đáng kể độ tin cậy của sự truyền dẫn thông tin cảm biến.