ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
ĐÁNH GIÁ THÔNG LƯỢNG VÀ
ERGODIC CAPACITY THÔNG QUA
GIAO THỨC KHUẾCH ĐẠI VÀ
CHUYỂN TIẾP
MỤC LỤC
DANH MỤC HÌNH VẼ.................................................................................................VII
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU....................................................................................IX
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT..................................................................................X
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG......................1
1.1
GIỚI THIỆU..................................................................................................................1
1.2
MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 1G, 2G, 3G, 4G.............................................................1
1.2.1
Mạng không dây thế hệ đầu tiên.........................................................................1
1.2.2
Mạng 2G.............................................................................................................1
1.2.3
Mạng 3G.............................................................................................................2
1.2.4
Mạng 4G.............................................................................................................2
1.3
TÓM TẮT.....................................................................................................................3
CHƯƠNG 2. NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI.........................................................................4
2.1
MÔ HÌNH HỆ THỐNG CHUYỂN TIẾP HAI CHẶNG..........................................................4
2.1.1
Cấu trúc..............................................................................................................4
2.1.2
Sự hoạt động của mô hình..................................................................................4
2.1.3
Bán song công (Half duplex)..............................................................................5
2.1.4
Giao thức khuếch đại và chuyển tiếp..................................................................5
2.2
ĐÁNH GIÁ THÔNG LƯỢNG VÀ ERGODIC CAPACITY....................................................5
2.2.1
Mạng di động thế hệ kế tiếp................................................................................5
2.2.2
Xây dựng công thức theo giao thức TSR............................................................6
2.2.3
Xây dựng công thức theo giao thức PSR..........................................................10
2.2.4
Xây dựng công thức theo giao thức HPTSR.....................................................12
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ MÔ PHỎNG..........................................................................15
3.1
KẾT QUẢ MÔ PHỎNG GIAO THỨC TSR.....................................................................15
3.2
KẾT QUẢ MÔ PHỎNG CỦA GIAO THỨC PSR..............................................................19
3.3
KẾT QUẢ MÔ PHỎNG CỦA GIAO THỨC HPSR...........................................................22
3.4
SO SÁNH THROUGHPUT VÀ XÁC SUẤT DỪNG CỦA TOÀN HỆ THỐNG........................26
CHƯƠNG 4. NHẬN XÉT...............................................................................................32
CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN...............................................................................................33
5.1
KẾT LUẬN.................................................................................................................33
5.2
HƯỚNG PHÁT TRIỂN.................................................................................................33
TÀI LIỆU THAM KHẢO...............................................................................................34
PHỤ LỤC A......................................................................................................................35
DANH MỤC HÌNH VẼ
HÌNH 2-1: MÔ.HÌNH CHUYỂN TIẾP HAI CHẶNG...................................................4
HÌNH 2-2: MÔ.HÌNH CHUYỂN TIẾP PHÂN CHIA THEO TSR..............................6
HÌNH 2-3: MÔ HÌNH CHUYỂN TIẾP PHÂN CHIA THEO PSR..............................9
HÌNH 2-4: MÔ HÌNH CHUYỂN TIẾP PHÂN CHIA THEO HPTSR......................12
HÌNH 3-1: XÁC SUẤT DỪNG THEO CHO GIAO THỨC TSR...........................16
HÌNH 3-2: THROUGHPUT THEO CỦA GIÁO THỨC TSR...............................16
HÌNH 3-3: XÁC SUẤT DỪNG THEO PS CỦA GIAO THỨC TSR..........................17
HÌNH 3-4: THROUGHPUT THEO PS CỦA GIAO THỨC TSR.............................17
HÌNH 3-5: XÁC SUẤT DỪNG THEO R CỦA GIAO THỨC TSR..........................18
HÌNH 3-6: THROUGHPUT THEO R CỦA GIAO THỨC TSR................................18
HÌNH 3-7: XÁC SUẤT DỪNG THEO Ρ CỦA GIAO THỨC PSR............................19
HÌNH 3-8: THROUGHPUT THEO Ρ CỦA GIAO THỨC PSR................................19
HÌNH 3-9: XÁC SUẤT DỪNG THEO PS CỦA GIAO THỨC PSR..........................20
HÌNH 3-10: THROUGHPUT THEO PS CỦA GIAO THỨC PSR...........................21
HÌNH 3-11: XÁC SUẤT DỪNG THEO R CỦA GIAO THỨC PSR..........................21
HÌNH 3-12: THROUGHPUT THEO R CỦA GIAO THỨC PSR..............................22
HÌNH 3-13: XÁC SUẤT DỪNG THEO PS CỦA GIAO THỨC HPTSR..................22
HÌNH 3-14: THROUGHPUT THEO PS CỦA GIAO THỨC HPTSR......................23
HÌNH 3-15: XÁC SUẤT DỪNG THEO PS CỦA GIAO THỨC HPTSR..................23
HÌNH 3-16: THROUGHPUT THEO PS CỦA GIAO THỨC HPTSR......................24
HÌNH 3-17: XÁC SUẤT DỪNG THEO CỦA GIAO THỨC HPTSR....................24
HÌNH 3-18: THROUGHPUT THEO CỦA GIAO THỨC HPTSR........................25
HÌNH 3-19: XÁC SUẤT DỪNG THEO Ρ CỦA GIAO THỨC HPTSR....................25
HÌNH 3-20: THROUGHPUT THEO Ρ CỦA GIAO THỨC HPTSR........................26
HÌNH 3-21: XÁC SUẤT DỪNG THEO PS CỦA PST, TSR, HPTSR.......................26
HÌNH 3-22: THROUGHPUT THEO PS CỦA PSR, TSR, HPTSR...........................27
HÌNH 3-23: THROUGHPUT DL THEO HOẶC Ρ CỦA PSR, TSR, HPTSR.......27
HÌNH 3-24: XÁC SUẤT DỪNG THEO HOẶC Ρ CỦA PSR, TSR, HPTSR.........28
HÌNH 3-25: DUNG LƯỢNG THEO PS CỦA PSR, TSR, HPTSR............................28
HÌNH 3-26: THROUGHPUT DT THEO PS CỦA PSR, TSR, HPTSR....................29
HÌNH 3-27: DUNG LƯỢNG THEO HOẶC Ρ PSR, TSR, HPTSR.......................29
HÌNH 3-28: THROUGHPUT DT THEO HOẶC Ρ CỦA PSR, TSR, HPTSR.......30
HÌNH 3-29: THROUGHPUT THEO HOẶC Ρ CỦA PSR, TSR, HPTSR.............30
HÌNH 3-30: THROUGHPUT THEO PS CỦA PSR, TSR, HPTSR............................31
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
BẢNG 1-1: CÁC ĐẶC TÍNH CỦA 1G, 2G, 3G, 4G.......................................................3
BẢNG 3-1: THÔNG SỐ MÔ PHỎNG...........................................................................14
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
1G
.First.Generation
2G
.Second.Generation
3G
.Third Generation
3GPP
.3rd Generation Partnership Project
4G
.Fourth.Generation
5G
.Fifth Generation
AF
.Amplify-and-Forward
AMPS
.Advanced.Mobile Phone Services
CDMA
.Code Division Multiple Access
CDF
.Cumulative.distribution function
DF
.Decode-and-Forward
DL
.Delay limited
DT
.Delay tolerant
FD
.Full-duplex
FDMA
.Frequency Division Multiple Access
GPRS
.General Packet Radio Service
GSM
.Global System for Mobile
HD
.Half-duplex
IP
.Internet Protocol
LTE
.Long Term Evolution
OFDMA
.Orthogonal.Frequency Division Multiple Access
PDF
.Probability density function
TACS
.Total Access Communication Systems
TDMA
.Time Division Multiple Access
WCDMA
.Wideband.Code Division Multiple Access
Trang 1/43
CHƯƠNG 1.
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG
1.1 Giới thiệu
Thông.tin di động là một trong những lĩnh vực được quan tâm hiện nay.nó không
ngừng.được cải tiến qua từng giai đoạn nhằm đáp ứng nhu cầu tương tác, làm việc,
giải trí,... ngày càng.cao của người dùng. Qua các thế hệ.từ 1G, 2G, 3G đến nay
Việt Nam đã triển khai 4G và trên thế giới đang nghiên cứu 5G, điều này cho thấy
tầm quan trọng.của mạng thông tin di động.
1.2 Mạng.thông tin di động 1G, 2G, 3G, 4G
1.1.1 Mạng.không dây thế hệ đầu tiên
1G.là mạng không dây cơ bản đầu tiên,.được giới thiệu vào những năm 1980 và chủ
yếu phục vụ cho thoại, mạng.di động thế hệ thứ nhất sử dụng công.nghệ tương tự và
đa truy.cập phân chia theo tần số FDMA .(Frequency Division Multile Access). Các
điện.thoại di động đầu tiên có kích thước khá to, thô và cồng kềnh.
Mạng.1G chia khá nhiều chuẩn: AMPS, TACS, NMT,..
Ưu-nhược điểm:.Dịch vụ đơn thuần chỉ là thoại.với chất lượng thấp, bảo mật kém
dễ bị nhiễu, vùng phủ sóng hẹp.
1.1.2 Mạng.2G
2G là.thế hệ kết nối thông tin di động mang tính.cải tiến cũng như khác hoàn toàn
so với thế.hệ đầu tiên..Nó sử dụng các tín hiệu.kỹ thuật số thay cho tín hiệu analog
của thế hệ 1G. Mạng.2G mang tới cho người sử dụng 3 lợi ích:.Mã hóa dữ liệu theo
dạng kỹ thuật số,.phạm vi kết nối rộng hơn 1G và.đặt biệt là sự xuất hiện tin nhắn
dạng văn bản đơn giản-.SMS (Short Message Sevices).
Mạng.2G chia thành hai nhánh:.Nền TDMA (Time Division Multiple Access) và
nền.CDMA (Code Division Multiple Access) cùng nhiều dạng kết nối mạng tùy
theo.yêu cầu sử dụng từ thiết bị cũng.như hạ tầng từng vùng quốc gia.
Ưu điểm:.Chất lượng thoại được cải tiến,.dung lượng tăng, bảo.mật và chống nhiễu
tốt hơn so với 1G.
Đánh giá thông lượng và Ergodic Capacity thông qua giao thức khuếch đại và chuyển tiếp
Trang 2/43
Nhược điểm: Tuy.đã hỗ trợ dịch vụ số liệu nhưng.vẫn còn rất hạn chế, không thể xử
lý các dữ liệu phức tạp.
1.1.3 Mạng 3G
3G.là thế hệ truyền thông thứ ba, tiên.tiến hơn hẳn các thế hệ trước đó..Nó cho phép
người dùng di động.truyền tải tất cả dữ liệu thoại.và dữ liệu ngoài thoại (tải dữ liệu,
gửi.email, tin nhắn.nhanh, hình ảnh, âm thanh, video clips,..)
Công.nghệ 3G cũng được nhắc đến như.một chuẩn IMT-2000 của tổ chức viễn
thông thế giới (ITU).
Ưu.điểm:.Bảo mật tốt, dung lượng lớn, hỗ trợ.thoại và dữ liệu tốt hơn, dịch vụ đa
phương.tiện được mở rộng.
Nhược.điểm:.Đòi hỏi băng tần rộng, chi phí cao.
3G.hứa hẹn có tốc độ lên đến 2 Mbps trong điều.kiện lý tưởng, tuy nhiên trong thực
tế tốc độ này chỉ đạt được 348Kbps. .Do vậy HSDPA và HSUPA ra đời nhằm tăng
tốc độ 3G, bước đệm tiến đến 4G.
1.1.4 M.ạng 4G
4G.là công nghệ truyền thông không.dây thế hệ thứ tư,.cho phép truyền tải dữ liệu
với tốc độ tối đa.trong điều kiện lý tưởng lên tới 1-1.5 Gbit/s.
Công.nghệ 4G được hiểu là chuẩn tương lai của các thiết bị không dây..Các nghiên
cứu đầu tiên của.NTT DoCoMo cho biết,.điện thoai 4G có thể nhận dữ liệu với tốc
độ 100 Mbit/s khi di chuyển.và tới 1 Gbit/s khi đứng yên,.cũng như cho phép người
dùng có thể.tải và truyền lên các hình ảnh,.video clips chất lượng cao.
Mục tiêu của 4G:
Tốc.độ 100 Mbit/s cho vùng rộng và 1Gbit/s cho vùng hẹp.
Kết.nối mạng hoàn toàn là IP.
Thông.tin rộng lớn và liên tục ngay cả khi di chuyển.
Độ.trễ thấp hơn 3G.
Trễ.kết nối thấp hơn 500 ms.
Trễ.truyền dẫn thấp hơn 5ms.
Giá.thành thấp hơn thế hệ trước.
Đánh giá thông lượng và Ergodic Capacity thông qua giao thức khuếch đại và chuyển tiếp
Trang 3/43
Ưu.điểm:.Dung lượng lớn,.tốc độ cao hơn nhiều so với 3G, phục.vụ mọi lúc mọi
nơi.
Nhược.điểm:.Tiêu hao pin của thiết bị nhanh, đòi hỏi thiết bị hiện đại.
1.3 Tó.m tắt
Bảng 1-1: Các đặc tính của 1G, 2G, 3G, 4G
4G
1G
First
2G
Second
3G
Third
Thời gian ra đời
Generation
1980s
AMPS,
Generation
1993
Generation
2001
UMTS,
Generation
2009
Hệ thống
NMT,
GSM, IS-95
CDMA 2000
LTE, WiMAX
W-CDMA
OFDMA
Tên
Fourth
TACS
Truy cập vô
tuyến
Loại chuyển
mạch
Tốc độ dữ liệu
Đặc tính
FDMA
TDMA,
CDMA
Kênh
Kênh+gói
Gói
Gói
2.4 Kbps
Giao tiếp
14.4 Kbps
2 Mbps
100 Mbps
Tăng tốc độ
Tăng tốc độ
không dây
đầu tiên
Công nghệ
số
Đánh giá thông lượng và Ergodic Capacity thông qua giao thức khuếch đại và chuyển tiếp
Trang 4/43
CHƯƠNG 2.
NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI
1.4 Mô.hình hệ thống chuyển tiếp hai chặng
d1, g1
A
AF
Relay
R
d2, g2
B
Hình 2-1: Mô.hình chuyển tiếp hai chặng
Chặng 1:.Từ các node đến Relay
Chặng 2:.Từ Relay đến các node
1.1.5 Cấu.trúc
Xét.một mạng lưới truyền thông hợp tác bao gồm.cả hai node A, B và 1 node relay
R..A và B là 2 node truyền nhận dữ liệu..Giả sử không có sự liên.kết nào giữa node
A và B..Tỉ số tín hiệu trên nhiễu SNR thấp hơn mức tối thiểu so với ngưỡng cho
phép để truyền hiệu quả..Node chuyển tiếp trung gian R hỗ trợ truyền giữa các
node. Node.relay R có nhiệm vụ thu hoạch năng.lượng từ các node để khuếch đại và
chuyển tiếp các tín hiệu nhận được tới các đích. Trong.mô hình chuyển tiếp hai
chặng.thì d1 , g1 và d 2 , g 2 lần lượt là khoảng cách.và độ lợi kênh giữa node A và
node chuyển tiếp R, và là khoảng cách,.độ lợi kênh giữa node B và node chuyển
tiếp R.
1.1.6 Sự.hoạt động của mô hình
Toàn.bộ quá trình chuyển tiếp thông tin và.thu hoạch năng lượng được chia thành
hai bước chính.
Bước 1: Node.A và node B truyền tín hiệu đến node chuyển tiếp R.
Bước 2: Sau.khi thu hoạch năng lượng từ các tín hiệu thu được,.node chuyển tiếp R
khuếch đại và phát tín hiệu đến các node đích tương ứng..Điện năng yêu cầu ở mạch
thu phát của node chuyển tiếp.R không đáng kể so với công suất truyền dẫn của nó.
1.1.7 Bán.song công (Half duplex)
Trong.hệ thống bán song công.thông tin có thể được truyền theo hai hướng nhưng
không đồng thời..Các hệ thống bán song công còn được gọi là hệ thống truyền
Đánh giá thông lượng và Ergodic Capacity thông qua giao thức khuếch đại và chuyển tiếp
Trang 5/43
thông.tin theo hai hướng thay đổi luân phiên nhau..Ở một trạm truyền tin có cả máy
phát và máy thu nhưng nó không làm việc cùng thời gian.
1.1.8 Giao.thức khuếch đại và chuyển tiếp
Giao.thức khuếch đại và chuyển tiếp AF:.Tín hiệu phát tại node nguồn bị suy yếu
đến.node chuyển tiếp được khuếch đại lên bao gồm phần nhiễu và tín hiệu..Sau đó
node.chuyển tiếp truyền tín hiệu vừa khuếch đại đến node đích.
1.5 Đánh.giá thông lượng và Ergodic Capacity
1.1.9 Mạng.di động thế hệ kế tiếp
Mạng.5G là thế hệ di động kế tiếp sau.4G..5G cũng sẽ có.những tính năng vượt trội
hơn nhằm.đáp ứng nhu cầu về tốc độ dữ liệu, dịch vụ đa phương tiện và các dịch vụ
tiện ích thông.minh trong nhiều lĩnh vực khác nhau,...
Mục.tiêu chính của 5G là cung cấp kết nối mọi lúc,.mọi nơi, mọi thời điểm mà
không có sự cản trở nào.nên mong muốn sẽ có các đặc tính sau:
Tốc.độ truyền tải lớn hàng Gbps, việc.lướt web hay tải một bộ phim hầu như
lập tức,.người sử dụng không phải dùng hàng giờ để chờ tải một bộ phim
hay.
Phủ.sóng tốt hơn.
Sẽ là.mạng di động.“Internet of Things”, đòi.hỏi liên kết truyền thông phải
đáng tin cậy, độ.trễ thấp để cho việc điều khiển từ xa.
Cung.cấp các dịch vụ hiện đại ứng dụng trong cuộc.sống (nhà thông minh,
xe thông minh,..), công việc (giám sát từ xa, điều khiển từ xa,..), ứng dụng
trong y tế (theo dõi nhịp tim, huyết áp,...).
Các.dịch vụ giải trí đa phương tiện:.Video 3D chất lượng, chat video sẽ cho
hình ảnh.mượt mà mang đến cảm giá.c thực tế hơn,...
Có.thể phục vụ cho điều khiển giao thông, theo.dõi tình trạng ô nhiễm,...
Bảo mật tốt.
1.1.1 Xây.dựng công thức theo giao thức TSR
Đánh giá thông lượng và Ergodic Capacity thông qua giao thức khuếch đại và chuyển tiếp
Trang 6/43
Hình 2-2: Mô.hình chuyển tiếp phân chia theo TSR
Quá trình truyền thông tin trong hệ thống chia thành hai gia đoạn.
Giai.đoạn 1: Relay.thu năng lượng từ nguồn trong thời gian T.
Giai.đoạn 2: Truyền.thông tin trong khoảng thời gian (1-)T..Do trong hệ thống bán
song.công không thể truyển nhận đồng thời nên giai đoạn truyền thông tin được
chia ra (1-)T/2 dùng truyền thông.tin từ nguồn đến relay và (1-)T/2 dùng để
truyền thông tin từ relay đến đích.
1.1.1.1
Thu hoạch năng lượng
Tín.hiệu thu tại nút chuyển tiếp:
11Equation Section (Next)
yR Ps s t g1 Ps d t g 2 nR
212\*
MERGEFORMAT (.)
Năng.lượng thu được tại relay:
2
2
E Ps g1 Ps g 2 T
301\* MERGEFORMAT
(.)
42Equation Section (Next)Khi.đó công suất tại relay:
2
2
2 Ps g1 g 2
PR
T
1
1
2
E
502\*
MERGEFORMAT (.)
Đánh giá thông lượng và Ergodic Capacity thông qua giao thức khuếch đại và chuyển tiếp
Trang 7/43
Ta đặt
2
k
1
63Equation Section (Next)
703\*
2
2
PR kPs g1 g 2
84Equation Section (Next)
904\*
MERGEFORMAT (.)
Suy ra
MERGEFORMAT (.)
105Equation Section (Next)Tín.hiệu thu tại đích
y B xR g1 nB
1105\* MERGEFORMAT (.)
Trong.đó:
P
E xi
2
i
yR , yB : Tín.hiệu nhận tại relay và đích.
x S , x R : Tín.hiệu phát đi tại nguồn và tại relay.
g1 ,g 2 : Hệ số kênh truyền.
n R, n B:.Nhiễu tạp âm Gaussian (AWGN) ở relay và.đích với trung bình bằng 0.
: Hệ.số chuyển đổi thời gian, 0<<1
T : Thời.gian của một khung tín hiệu truyền từ A đến B.
: Hiệu.suất chuyển đổi năng lượng, 0<≤1
PS : Công.suất của nguồn.
1.1.1.2 Quá trình truyền thông tin
Hệ.số khuếch đại:
Relay.nhận tín hiệu từ y R và dùng năng lượng thu.hoạch được truyền xR đến đích. Hệ
số.khuếch đại G được xác định như sau:
G
xR
yR
1205\* MERGEFORMAT (.)
Đánh giá thông lượng và Ergodic Capacity thông qua giao thức khuếch đại và chuyển tiếp
Trang 8/43
2
G
136Equation Section (Next)
E xR2
E y
2
R
PR
2
2
Ps g1 Ps g 2 N 0
1406\*
MERGEFORMAT (.)
Tỉ.số SNR
SNR.là tỉ số của bình phương tín hiệu trên bình phương nhiễu. Từ.tín hiệu nhận
được tại đích yB , ta.thay xR GyR và tách yR thành hai.phần tín hiệu và nhiễu. Từ
đó.xây dựng SNR của hệ thống bán song.công với chuyển tiếp AF và rút gọn.
yB GyR g1 n A G Ps s (t) g12 Ps d(t) g1 g 2 g1nR n A
1506\*
MERGEFORMAT (.)
Tỉ.số SNR của hệ thống bán song công
167Equation
2
SNR
2
2
Ps2 g1 g 2 2 g1 g 2
2
Ps g1 g 2
2
g
1
2
Section
2
(Next)
2 N 0 N 0 1 N 02 1
1707\*
MERGEFORMAT (.)
Hay
2
SNR
188Equation Section (Next)
2
Ps g1 g 2 2
2
g1 2 N 0 N 0 1
1908\*
MERGEFORMAT (.)
Phần rút gọn (2.10) trình bày trong phụ lục A mục 1 trong phần xây dựng công thức
TSR.
Xác.suất dừng
R
Xác suất.dừng là xác suất mà tỉ số SNR bé hơn ngưỡng 2 1 cho trước
209Equation Section (Next)
Pout Pr SNR
2109\*
MERGEFORMAT (.)
Công.thức Pout cuối cùng sau chứng minh và rút gọn
Đánh giá thông lượng và Ergodic Capacity thông qua giao thức khuếch đại và chuyển tiếp
Trang 9/43
Pout 1 e
2210Equation
Section
c
bg2
(Next)
4a
4a
K1
bg1 g2 bg1 g2
23010\* MERGEFORMAT (.)
2411Equation Section (Next)Phần chứng mình (2.12) được trình bày trong phụ lục
A mục 2 trong phần xây dựng công thức TSR
Thông.lượng của hệ thống là lượng dữ liệu được truyền.thông suốt trong một đơn vị
thời gian (đơn vị: bps/Hz)
Thông lượng DL
Throughput 1 Pout
R
1
2
25011\*
MERGEFORMAT (.)
Dung lượng Ergodic
2612Equation Section (Next)
C f log 2 1 d
0
27012\*
MERGEFORMAT (.)
2813Equation
N0
N
P
C 0 e s g 2
P
0 s g2
e
0
N0
Ps g2
Section
(Next)
4 N 0 1 4 N 0 1
K1
log 2 d
bg g
bg1 g 2
1
2
N 0 1
4 N 0 1
K0
log 2 1 d
bg g
Ps g1 g2
1
2
29013\*
MERGEFORMAT (.)
Phần chứng mình (2.15) được trình bày trong phụ lục A mục 3 trong phần xây dựng
công thức TSR.
Thông lượng DT
Đánh giá thông lượng và Ergodic Capacity thông qua giao thức khuếch đại và chuyển tiếp
Trang 10/43
3014Equation Section (Next)
Throughput (1 )
C
2
31014\*
MERGEFORMAT (.)
1.1.2 Xây dựng công thức theo giao thức PSR
Hình 2-3: Mô hình chuyển tiếp phân chia theo PSR
1.1.2.1
Tín.hiệu nhận được tại R
Thu hoạch năng lượng
3215Equation Section (Next) yR g1 x A g 2 xB nR
33015\*
MERGEFORMAT (.)
Năng.lượng thu được tại relay
2
3416Equation Section (Next)
2
EH R ( PS g1 PS g 2 )
T
2
35016\*
MERGEFORMAT (.)
Công.suất phát tại node chuyển tiếp
PR
3617Equation Section (Next)
EH R
2
2
PS g1 PS g 2
T
2
37017\*
MERGEFORMAT (.)
Tín hiệu.được khuếch đại và truyền từ node chuyển tiếp
3818Equation Section (Next) yR g1 1 x A g 2 1 xB nR
39018\*
MERGEFORMAT (.)
Trong đó:
Đánh giá thông lượng và Ergodic Capacity thông qua giao thức khuếch đại và chuyển tiếp
Trang 11/43
yR : Tín.hiệu nhận tại node relay
g1 , g 2 : Hệ.số kênh truyền
: Hệ.số biến đổi công suất
nR : Là.nhiễu AWGN
1.1.2.2
Truyền thông tin
Hệ.số khuếch đại
G
E xR 2
4019Equation Section (Next)
E yR2
41019\*
MERGEFORMAT (.)
G
4220Equation
Section
(Next)
PR
2
2
(1 ) PS g1 (1 ) PS g 2 n0
43020\* MERGEFORMAT (.)
Tỉ.số SNR được tính bằng công thức
SNR
4421Equation
Section
Signal
2
Noise
2
(Next)
2
2
g1 g 2 G 2 (1 ) PS
2
g1 G 2 N 0 N 0
45021\* MERGEFORMAT (.)
Hay
2
SNR
4622Equation Section (Next)
(1 ) PS g1 g 2
2
2
N 0 g1 N 0 (1 )
47022\*
MERGEFORMAT (.)
Phần rút gọn (2.24) được trình bày trong phụ lục A mục 1 trong phần xây dựng
công thức PSR.
Xác.suất dừng của hệ thống là sự gián.đoạn của một node xuất hiện khi SNR của
R
node đang nhận thấp hơn ngưỡng cho trước 2 1 . Xác suất dừng của hệ thống
được xác định
Đánh giá thông lượng và Ergodic Capacity thông qua giao thức khuếch đại và chuyển tiếp
Trang 12/43
4823Equation Section (Next) Pout P ( SNR )
49023\*
MERGEFORMAT (.)
Pout 1 e
5024Equation
Section
c
bg2
4a
4a
K1
bg1 g2 bg1 g2
(Next)
51024\* MERGEFORMAT (.)
Phân chứng minh (2.26) được trình bày trong phụ lục A mục 2 trong phần xây dựng
công thức PSR.
Thông lượng DL
5225Equation Section (Next)
Throughput
R (1 Pout )
2
53025\*
MERGEFORMAT (.)
Dung lượng Ergodic của hệ thống được xác định như sau
5426Equation Section (Next)
C f log 2 1 d
0
55026\*
MERGEFORMAT (.)
5627Equation
Section
N0
N0
4 N 0
4 N 0
1 Ps g2
K
1
e
1 Ps g2
Ps g1 g 2 Ps g1 g 2
0
C
e
0
N0
1 Ps g2
2 N
4 N 0
0
K
0
Ps g g
Ps g1 g2
1
2
(Next)
log 2 1 d
log 2 1 d
57027\*
MERGEFORMAT (.)
Phần chứng minh (2.29) được trình bày trong phụ lục A mục 3 trong phần xây dựng
công thức PSR.
Thông lượng DT
Đánh giá thông lượng và Ergodic Capacity thông qua giao thức khuếch đại và chuyển tiếp
Trang 13/43
5828Equation Section (Next)
Throughput
C
2
59028\*
MERGEFORMAT (.)
1.1.3 Xây dựng công thức theo giao thức HPTSR
Hình 2-4: Mô hình chuyển tiếp phân chia theo HPTSR
1.1.3.1 Thu hoạch năng lượng
Năng lượng thu được tại node chuyển tiếp là
2
6029Equation Section (Next)
2
EH R ( PS g1 PS g 2 ) T
61029\*
MERGEFORMAT (.)
Công suất phát của hệ thống
6230Equation Section (Next)
PR
EH R
Ps
2
2
( g1 g 2 )
(1 ) T 1
63030\*
MERGEFORMAT (.)
Tín hiệu thu được tại relay
6431Equation
Section
(Next)
yR g1 (1 ) Ps x A g 2 (1 ) Ps xB nR
65031\* MERGEFORMAT (.)
1.1.3.2 Truyền thông tin
Hệ số khuếch đại được xác định bằng công thức
Đánh giá thông lượng và Ergodic Capacity thông qua giao thức khuếch đại và chuyển tiếp
- Xem thêm -
.DOCX 
51 
434 
73 
