Đồ án HCMUTE: Đánh giá sự cân bằng mạng song công hợp tác khuếch đại và chuyển tiếp

• Tác giả: Lều Thị Thu Hà
• Người hướng dẫn: TS. Phạm Ngọc Sơn
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM
• Chuyên ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Điện Tử - Truyền Thông
• Đề tài: Đánh Giá Cân Bằng Mạng Song Công Trong Hợp Tác Khuếch Đại Và Chuyển Tiếp
• Loại tài liệu: đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: TP.Hồ Chí Minh

• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC HÌNH
• CÁC TỪ VIẾT TẮT
• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
• 1.1. GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI
• 1.2. MỤC TIÊU ĐỀ TÀI
• 1.3. NHIỆM VỤ VÀ GIỚI HẠN ĐỀ TÀI
• 1.4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 1.5. BỐ CỤC ĐỀ TÀI
• 2. CHƯƠNG 2: LÝ THUYẾT TỔNG QUAN
• 2.1. GIỚI THIỆU MẠNG CHUYỂN TIẾP
• 2.2. TRUYỀN THÔNG TRUYỀN THỐNG
• 2.3. TRUYỀN THÔNG CHUYỂN TIẾP
• 2.4. CÁC GIAO THỨC CHUYỂN TIẾP
• 2.4.1. KHUẾCH ĐẠI VÀ CHUYỂN TIẾP (AF)
• 2.4.2. GIẢI MÃ VÀ CHUYỂN TIẾP (DF)
• 2.5. CÁC KỸ THUẬT CHỌN LỰA NÚT CHUYỂN TIẾP
• 2.6. PHƯƠNG PHÁP LỰA CHỌN NÚT CHUYỂN BÁN SONG CÔNG
• 2.7. PHƯƠNG PHÁP LỰA CHỌN NÚT CHUYỂN TIẾP SONG CÔNG
• 2.8. GIAO THỨC MẠNG TRUYỀN THÔNG CHUYỂN TIẾP THU THẬP NĂNG LƯỢNG
• 2.9. KIẾN TRÚC CHUYỂN MẠCH THỜI GIAN (TSR)
• 2.10. KIẾN TRÚC CHIA CÔNG SUẤT (PSR)
• 2.11. PHÂN LOẠI KÊNH
• 2.12. KÊNH FADING RAYLEIGH
• 2.13. MÔ HÌNH KÊNH NAKAGAMI
• 2.14. MÔ HÌNH KÊNH AWGN
• 2.15. PHƯƠNG PHÁP MONTE-CARLO
• 2.16. HÀM PHÂN PHỐI XÁC SUẤT TÍCH LŨY VÀ HÀM MẬT ĐỘ XÁC SUẤT CỦA BIẾN NGẪU NHIÊN
• 3. CHƯƠNG 3: MÔ HÌNH HỆ THỐNG TÍN HIỆU VÀ PHÂN TÍCH
• 3.1. MÔ HÌNH HỆ THỐNG
• 3.2. MÔ HÌNH TÍN HIỆU
• 3.3. XEM RSI NHƯ NHIỄU
• 3.4. CÂN BẰNG NHIỄU
• 3.5. KHÔNG CÓ ĐƯỜNG TRỰC TIẾP
• 3.6. CÓ ĐƯỜNG TRỰC TIẾP
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ ĐÁNH GIÁ
• 4.1. KẾT QUẢ MÔ PHỎNG
• 4.2. MÔ PHỎNG XÁC XUẤT DỪNG
• 4.3. DUNG LƯỢNG TRUNG BÌNH
• 4.4. SO SÁNH DUNG LƯỢNG TRUNG BÌNH
• 4.5. XÁC SUẤT DỪNG VỚI MỨC ĐỘ NHIỄU
• 4.6. DUNG LƯỢNG TRUNG BÌNH VỚI MỨC ĐỘ NHIỄU
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• 5.1. HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI

I. Cân bằng mạng song công trong hợp tác khuếch đại và chuyển tiếp

Trong lĩnh vực truyền thông di động, nhu cầu ngày càng cao về dung lượng và phạm vi phủ sóng. Kỹ thuật truyền thông không dây sử dụng mạng song công hợp tác khuếch đại và chuyển tiếp nổi lên như một giải pháp tiềm năng. Mạng song công cho phép thiết bị truyền và nhận đồng thời trên cùng một dải tần số, tăng gấp đôi hiệu suất so với kỹ thuật song công bán phần. Tuy nhiên, sự tự gây nhiễu (RSI) tại nút chuyển tiếp là một thách thức lớn cần được giải quyết.

Bài báo nghiên cứu hiệu suất của mạng song công hợp tác khuếch đại và chuyển tiếp với liên kết trực tiếp từ nguồn đến đích. Liên kết trực tiếp này đóng vai trò quan trọng trong việc giảm thiểu ảnh hưởng của RSI, từ đó cải thiện chất lượng truyền thông. Bài báo tập trung phân tích tỷ số tín hiệu trên nhiễu (SNR) hiệu quả tại nút đích với bộ cân bằng MMSE-DFE.

1.1. Hợp tác khuếch đại và chuyển tiếp

Trong hợp tác khuếch đại và chuyển tiếp, nút chuyển tiếp khuếch đại tín hiệu nhận được từ nguồn trước khi chuyển tiếp đến đích. Kỹ thuật này đơn giản nhưng có nhược điểm là khuếch đại cả tín hiệu và nhiễu. Bài báo tập trung vào việc phân tích SNR hiệu quả, một chỉ số đánh giá hiệu suất mạng, để đánh giá khả năng chống nhiễu của hệ thống.

1.2. Sự tự gây nhiễu RSI và giải pháp

RSI là một vấn đề quan trọng trong mạng song công. Bài báo đề cập đến việc sử dụng liên kết trực tiếp từ nguồn đến đích như một giải pháp để giảm thiểu ảnh hưởng của RSI. Ngoài ra, bộ cân bằng MMSE-DFE được sử dụng để loại bỏ nhiễu liên ký tự (ISI) do RSI gây ra, từ đó cải thiện throughput của hệ thống.

II. Phân tích hiệu suất mạng

Bài báo sử dụng phương pháp Monte Carlo để mô phỏng và đánh giá hiệu suất mạng. Xác suất dừng và dung lượng trung bình là hai chỉ số đánh giá hiệu suất mạng quan trọng được sử dụng trong bài báo. Kết quả mô phỏng cho thấy liên kết trực tiếp cải thiện đáng kể hiệu suất mạng, đặc biệt là trong môi trường có nhiễu cao.

2.1. Ảnh hưởng của mức độ nhiễu

Bài báo phân tích ảnh hưởng của mức độ nhiễu đến hiệu suất mạng. Kết quả cho thấy khi mức độ nhiễu tăng, xác suất dừng tăng và dung lượng trung bình giảm. Điều này cho thấy tầm quan trọng của việc cân bằng mạng và giảm thiểu nhiễu trong hệ thống truyền thông.

2.2. So sánh với hệ thống truyền thống

Bài báo so sánh hiệu suất của mạng song công hợp tác khuếch đại và chuyển tiếp với hệ thống truyền thống. Kết quả cho thấy hệ thống đề xuất đạt được hiệu suất vượt trội hơn hẳn, đặc biệt là về dung lượng và phạm vi phủ sóng.