Nghiên cứu điều khiển công suất trong hệ thống CDMA không dây

Tài liệu nghiên cứu Điều khiển mờ trong điều khiển ông suất hệ thống cdma không dây, tổng hợp lý thuyết và thực hành, cung cấp kiến thức chuyên sâu về .

• Tác giả: Ngô Tuấn Anh
• Người hướng dẫn: PGS.TS Lê Bạc Dòng
• Trường học: Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
• Chuyên ngành: Điện Tử Viễn Thông
• Đề tài: Điều Khiển Công Suất Trong Hệ Thống CDMA Không Dây
• Loại tài liệu: luận văn thực tập
• Năm xuất bản: 2006
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ MẠNG KHÔNG DÂY CDMA
• 1.1. Giới thiệu chung
• 1.2. Các hệ thống thông tin không dây thế hệ ba
• 1.3. Giới thiệu về CDMA
• 1.4. Các kênh trong hệ thống thông tin CDMA không dây
• 1.4.1. Kênh CDMA đường xuống
• 1.4.2. Kênh CDMA đường lên
• 1.4.3. Kênh không dây di động
• 2. CHƯƠNG 2: GIỚI THIỆU VỀ LÝ THUYẾT TẬP MỜ
• 2.1. Giới thiệu chung
• 2.2. Giới thiệu tập mờ
• 2.3. Lý thuyết tập mờ
• 2.4. Nguyên lý hoạt động của hệ thống logic mờ
• 2.5. Thiết bị hợp thành và các luật
• 3. CHƯƠNG 3: ĐIỀU KHIỂN CÔNG SUẤT TRONG CDMA
• 3.1. Giới thiệu chung
• 3.2. Điều khiển công suất vùng hẻm
• 3.3. Điều khiển công suất vùng kín
• 3.4. Điều khiển công suất vùng ngoài
• 3.5. Các hạn chế của việc điều khiển công suất không hoàn hảo
• 3.5.1. Kích cỡ bước cập nhật công suất
• 3.5.2. Lỗi dự đoán SIR
• 3.5.3. Trễ vòng hồi tiếp
• 3.5.4. Tắc độ cập nhật công suất
• 3.5.5. BER của kênh hồi tiếp
• 3.5.6. Hiệu ứng fading sâu
• 4. CHƯƠNG 4: ĐIỀU KHIỂN CÔNG SUẤT THEO LOGIC MỜ CHO HỆ THỐNG VÔ TUYẾN CDMA
• 4.1. Giới thiệu chung
• 4.2. Thiết kế bộ điều khiển mờ cho mạng CDMA không dây
• 4.2.1. Sơ đồ khối của bộ điều khiển công suất CDMA mờ
• 4.2.2. Phân kênh vô tuyến
• 4.2.3. Phân trăm góc
• 4.3. Mô phỏng và kết quả mô phỏng
• 4.4. Kết quả mô phỏng
• DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
• DANH MỤC BẢNG
• DANH MỤC HÌNH VẼ

Tóm tắt

I. Tổng Quan Nghiên Cứu Điều Khiển Công Suất CDMA Không Dây

Nghiên cứu gần đây cho thấy tiềm năng lớn trong việc tăng dung lượng cho hệ thống thông tin di động số và hệ thống thông tin vô tuyến cá nhân với kỹ thuật đa truy nhập theo mã trực tiếp (DS/CDMA). Các nghiên cứu cũng chỉ ra rằng việc điều khiển công suất phát hoàn hảo có thể làm tăng 20 lần dung lượng hệ thống so với hệ thống thông tin di động đa truy nhập phân chia theo tần số (FDMA) truyền thống. Tuy nhiên, một trong những vấn đề khó khăn là sự biến đổi đa dạng mức công suất do fading tín hiệu trong môi trường vô tuyến. Các kênh này không chỉ bị ảnh hưởng bởi fading mà còn bị các hiệu ứng che khuất, một hiện tượng suy hao công suất chậm hơn fading do các vật cản chắn đường truyền giữa trạm gốc và các máy di động. Do đó, điều khiển công suất là tiêu chí quan trọng trong thiết kế mạng di động DS/CDMA.

1.1. Giới Thiệu Tổng Quan Hệ Thống CDMA và Ưu Điểm

CDMA (Code Division Multiple Access) là một kỹ thuật đa truy nhập cho phép nhiều người dùng chia sẻ cùng một kênh tần số bằng cách gán cho mỗi người dùng một mã riêng biệt. Ưu điểm của CDMA bao gồm khả năng tăng dung lượng hệ thống, chống nhiễu tốt và linh hoạt trong việc quản lý tài nguyên. Theo tài liệu gốc, điều khiển công suất hoàn hảo trong CDMA có thể tăng dung lượng hệ thống lên đến 20 lần so với FDMA, một con số ấn tượng chứng minh hiệu quả của kỹ thuật này. Vì lý do này, CDMA được ứng dụng rộng rãi trong các hệ thống thông tin di động hiện đại.

1.2. Thách Thức Suy Hao Tín Hiệu Trong Mạng CDMA Không Dây

Trong môi trường không dây, tín hiệu truyền đi phải đối mặt với nhiều yếu tố gây suy hao, bao gồm fading, che khuất và hiệu ứng đa đường. Fading xảy ra do sự giao thoa của nhiều bản sao tín hiệu đến từ các đường truyền khác nhau, dẫn đến sự biến đổi nhanh chóng của cường độ tín hiệu. Che khuất là hiện tượng suy hao do các vật cản chặn đường truyền trực tiếp giữa máy phát và máy thu. Hiệu ứng đa đường làm cho tín hiệu đến máy thu theo nhiều đường khác nhau với thời gian trễ khác nhau, gây ra hiện tượng méo dạng tín hiệu. Những yếu tố này làm phức tạp việc điều khiển công suất và đòi hỏi các giải pháp hiệu quả để duy trì chất lượng dịch vụ.

II. Vấn Đề Hiệu Ứng Gần Xa Trong Điều Khiển Công Suất CDMA

Trong hệ thống DS/CDMA, công suất thu của các máy di động gần trạm gốc có thể lớn hơn rất nhiều so với máy di động ở xa. Điều này gây ra nhiều giao thoa và làm giảm chất lượng thông tin của các máy di động ở xa. Hiện tượng này được gọi là hiệu ứng gần-xa. Đối với một hệ thống thông tin di động có cấu trúc nhiều ô, dung lượng của hệ thống bị hạn chế bởi tổng nhiễu giao thoa tạo ra bởi tất cả các máy di động khác trong các ô mong muốn và từ các ô lân cận. Do đó, điều khiển công suất là một tiêu chí quan trọng trong thiết kế mạng di động DS/CDMA.

2.1. Phân Tích Ảnh Hưởng Hiệu Ứng Gần Xa Đến Chất Lượng CDMA

Hiệu ứng gần-xa là một thách thức lớn trong hệ thống CDMA, đặc biệt là trong đường lên (uplink) nơi các máy di động truyền tín hiệu đến trạm gốc. Khi một máy di động ở gần trạm gốc phát tín hiệu với công suất lớn, nó có thể gây nhiễu mạnh đến các máy di động ở xa hơn, làm giảm chất lượng tín hiệu và thậm chí làm gián đoạn kết nối của chúng. Để khắc phục vấn đề này, các kỹ thuật điều khiển công suất hiệu quả là cần thiết để đảm bảo rằng tất cả các máy di động, bất kể vị trí của chúng, đều nhận được chất lượng dịch vụ chấp nhận được.

2.2. Các Giải Pháp Kiểm Soát Nhiễu Giao Thoa Trong Hệ Thống CDMA

Để giảm thiểu nhiễu giao thoa do hiệu ứng gần-xa, các hệ thống CDMA sử dụng nhiều kỹ thuật điều khiển công suất khác nhau. Một phương pháp phổ biến là điều khiển công suất vòng kín (Closed-Loop Power Control), trong đó trạm gốc liên tục theo dõi công suất tín hiệu nhận được từ mỗi máy di động và điều chỉnh công suất phát của máy di động đó để duy trì một mức công suất mục tiêu. Các kỹ thuật khác bao gồm điều khiển công suất vòng hở (Open-Loop Power Control) và các thuật toán dự đoán công suất dựa trên vị trí và môi trường xung quanh của máy di động.

III. Phương Pháp Điều Khiển Công Suất Vòng Hở Trong CDMA Không Dây

Có rất nhiều phương pháp điều khiển công suất đã được đề xuất để giảm thiểu các hiệu ứng fading và hiệu ứng che khuất và các vấn đề gần xa. Phương pháp điều khiển công suất trung bình nổi tiếng đã cố gắng loại bỏ các hiệu ứng gần xa và hiệu ứng che khuất biến đổi chậm. Những phương pháp này không khắc phục được các hiệu ứng fading đa đường nhanh mặc dù đã giả thiết các máy di động di chuyển với tốc độ không đổi. Để khắc phục nhược điểm này thì một điều khiển công suất bước cố định đã được đề xuất.

3.1. Nguyên Lý Hoạt Động Điều Khiển Công Suất Vòng Hở CDMA

Điều khiển công suất vòng hở là một phương pháp điều khiển công suất đơn giản, trong đó máy di động tự động điều chỉnh công suất phát của mình dựa trên ước tính suy hao đường truyền giữa nó và trạm gốc. Máy di động sử dụng các thông tin như công suất tín hiệu nhận được từ trạm gốc và các thông số môi trường xung quanh để ước tính suy hao đường truyền. Dựa trên ước tính này, máy di động sẽ tăng hoặc giảm công suất phát của mình để đảm bảo rằng tín hiệu đến trạm gốc có một mức công suất nhất định. Tuy nhiên, phương pháp này không có khả năng phản ứng với các thay đổi nhanh chóng của kênh truyền và có thể không hiệu quả trong môi trường fading khắc nghiệt.

3.2. Ưu Điểm và Hạn Chế Của Điều Khiển Công Suất Vòng Hở CDMA

Ưu điểm chính của điều khiển công suất vòng hở là đơn giản và dễ triển khai. Tuy nhiên, nó có một số hạn chế đáng kể. Thứ nhất, nó không có khả năng thích ứng với các thay đổi nhanh chóng của kênh truyền, như fading và nhiễu. Thứ hai, nó dựa trên ước tính suy hao đường truyền, có thể không chính xác, đặc biệt là trong môi trường phức tạp. Thứ ba, nó không xem xét đến nhiễu từ các máy di động khác, điều này có thể dẫn đến hiệu suất kém trong các hệ thống có mật độ người dùng cao.

IV. Điều Khiển Công Suất Vòng Kín Trong Hệ Thống CDMA Không Dây

Điều khiển công suất bước cố định được thực hiện với tốc độ cao hơn tốc độ fading đa đường. Phương pháp này đã đề xuất tốc độ cập nhật lệnh điều khiển tăng công suất nhanh hơn 10 lần so với tốc độ tối đa của fading. Việc tăng công suất được quyết định dựa trên cơ sở sự sai lệch của mức công suất danh định mong muốn và mức tín hiệu thu được tại trạm gốc. Công suất phát của máy di động sau đó được tạo ra bằng cách cộng các tăng công suất đã xác định từ trước.

4.1. Cơ Chế Hoạt Động Của Điều Khiển Công Suất Vòng Kín CDMA

Điều khiển công suất vòng kín là một phương pháp phức tạp hơn so với vòng hở, trong đó trạm gốc và máy di động liên tục trao đổi thông tin để điều chỉnh công suất phát. Trạm gốc đo công suất tín hiệu nhận được từ máy di động và so sánh nó với một mức công suất mục tiêu. Nếu công suất tín hiệu nhận được thấp hơn mức mục tiêu, trạm gốc sẽ gửi một lệnh yêu cầu máy di động tăng công suất phát. Ngược lại, nếu công suất tín hiệu nhận được cao hơn mức mục tiêu, trạm gốc sẽ gửi một lệnh yêu cầu máy di động giảm công suất phát. Quá trình này diễn ra liên tục để đảm bảo rằng tín hiệu đến trạm gốc có một mức công suất ổn định.

4.2. Ưu Nhược Điểm Điều Khiển Công Suất Vòng Kín và Ứng Dụng

Điều khiển công suất vòng kín có nhiều ưu điểm so với vòng hở, bao gồm khả năng thích ứng với các thay đổi nhanh chóng của kênh truyền, khả năng giảm thiểu nhiễu giao thoa và khả năng cải thiện chất lượng dịch vụ. Tuy nhiên, nó cũng có một số nhược điểm. Thứ nhất, nó đòi hỏi một kênh phản hồi đáng tin cậy giữa trạm gốc và máy di động. Thứ hai, nó có thể bị trễ, điều này có thể ảnh hưởng đến hiệu suất của nó trong môi trường fading nhanh. Thứ ba, nó phức tạp hơn và tốn kém hơn so với vòng hở. Mặc dù có những nhược điểm này, vòng kín vẫn là một phương pháp điều khiển công suất hiệu quả và được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống CDMA hiện đại.

4.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ chính xác của vòng kín

Độ chính xác của điều khiển công suất vòng kín trong CDMA bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, bao gồm trễ vòng hồi tiếp, kích thước bước cập nhật công suất và lỗi dự đoán tỷ số tín hiệu trên nhiễu (SIR). Trễ vòng hồi tiếp làm giảm khả năng phản ứng với các thay đổi nhanh chóng của kênh truyền. Kích thước bước cập nhật công suất quá lớn có thể dẫn đến dao động công suất, trong khi bước quá nhỏ làm chậm quá trình hội tụ. Lỗi dự đoán SIR ảnh hưởng đến khả năng điều chỉnh công suất chính xác để đạt được mức mục tiêu.

V. Ứng Dụng Logic Mờ Trong Điều Khiển Công Suất Mạng CDMA

Từ các lệnh điều khiển công suất trên đã cho thấy điều khiển công suất bước cố định thực chất là một sự thay đổi nhỏ của điều khiển tích phân. Tuy nhiên Viterbi et al đã ứng dụng khái niệm tương tự với phương pháp điều khiển công suất trên trong đó lượng điều khiển công suất được quyết định theo quy luật điều khiển bang-bang. Sripada et al đã đề xuất một bộ điều khiển công suất logic mờ để khắc phục các hạn chế của cả điều khiển tích phân và điều khiển bang-bang.

5.1. Tổng Quan Về Logic Mờ và Ưu Điểm Trong Điều Khiển CDMA

Logic mờ (Fuzzy Logic) là một phương pháp tính toán dựa trên khái niệm tập mờ, cho phép biểu diễn và xử lý các khái niệm không rõ ràng và không chính xác. Trong điều khiển công suất CDMA, logic mờ có thể được sử dụng để xử lý các thông tin không chắc chắn về kênh truyền và nhiễu, từ đó đưa ra các quyết định điều khiển công suất phù hợp. Ưu điểm của logic mờ bao gồm khả năng xử lý thông tin không chính xác, khả năng thích ứng với các điều kiện kênh khác nhau và khả năng cải thiện hiệu suất điều khiển.

5.2. Thiết Kế Bộ Điều Khiển Logic Mờ Cho Hệ Thống CDMA Không Dây

Việc thiết kế một bộ điều khiển logic mờ cho hệ thống CDMA bao gồm các bước sau: xác định các biến đầu vào và đầu ra, xây dựng các hàm thuộc cho các biến, xây dựng các luật mờ và thực hiện quá trình suy luận mờ. Các biến đầu vào có thể bao gồm công suất tín hiệu nhận được, tỷ số tín hiệu trên nhiễu (SIR) và tốc độ thay đổi của kênh truyền. Biến đầu ra là mức điều chỉnh công suất cần thiết. Các luật mờ được xây dựng dựa trên kinh nghiệm và kiến thức về hệ thống CDMA và kênh truyền. Quá trình suy luận mờ sử dụng các luật mờ để đưa ra quyết định điều khiển công suất dựa trên các giá trị của các biến đầu vào.

VI. Kết Quả Nghiên Cứu và Tương Lai Điều Khiển Công Suất CDMA

Với mục đích nghiên cứu tìm hiểu công nghệ đa truy nhập theo mã CDMA và ứng dụng của nó trong thông tin di động đề tài ”Sử dụng tập mờ trong điều khiển công suất mạng không dây CDMA” đã được chọn. Đề tài tập trung vào các nội dung sau: Giới thiệu chung về mạng thông ti di động CDMA và các kênh fading. Tập mờ và lý thuyết tập mờ, điều khiển mờ. Điều khiển công suất trong mạng di động CDMA. Sử dụng điều khiển mờ trong điều khiển công suất mạng CDMA.

6.1. Đánh Giá Hiệu Quả Mô Hình Điều Khiển Công Suất Dùng Logic Mờ

Mô hình điều khiển công suất sử dụng logic mờ đã cho thấy hiệu quả trong việc cải thiện hiệu suất của hệ thống CDMA. Các kết quả mô phỏng cho thấy rằng mô hình này có thể giảm thiểu nhiễu giao thoa, cải thiện chất lượng dịch vụ và tăng dung lượng hệ thống. Đặc biệt, mô hình này có khả năng thích ứng tốt với các điều kiện kênh khác nhau và có thể hoạt động hiệu quả trong môi trường fading khắc nghiệt.

6.2. Hướng Phát Triển và Ứng Dụng Điều Khiển Công Suất CDMA

Trong tương lai, các kỹ thuật điều khiển công suất CDMA sẽ tiếp tục được phát triển và cải tiến để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về dung lượng và chất lượng dịch vụ trong các hệ thống thông tin di động. Các hướng nghiên cứu tiềm năng bao gồm việc sử dụng các thuật toán học máy để tối ưu hóa các tham số của bộ điều khiển, việc tích hợp các kỹ thuật điều khiển công suất với các kỹ thuật đa anten (MIMO) và việc phát triển các phương pháp điều khiển công suất phân tán để giảm tải cho trạm gốc.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh phát triển nhanh chóng của công nghệ thông tin và truyền thông, hệ thống thông tin di động không dây CDMA (Code Division Multiple Access) đã trở thành một trong những tiêu chuẩn quan trọng cho mạng di động thế hệ thứ ba (3G) và các thế hệ tiếp theo. Theo báo cáo của ngành, việc điều khiển công suất trong hệ thống CDMA không dây đóng vai trò then chốt trong việc tối ưu hóa dung lượng mạng, giảm thiểu nhiễu và nâng cao chất lượng dịch vụ (QoS). Tuy nhiên, các kênh truyền trong môi trường không dây thường chịu ảnh hưởng của hiện tượng fading đa đường và hiệu ứng che khuất, gây biến đổi công suất thu nhận và làm giảm hiệu suất truyền dẫn.

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là phát triển và ứng dụng lý thuyết tập mờ trong điều khiển công suất cho hệ thống CDMA không dây nhằm khắc phục các hạn chế của phương pháp điều khiển công suất truyền thống, đặc biệt là trong môi trường kênh fading đa đường phức tạp. Nghiên cứu tập trung vào việc xây dựng mô hình điều khiển công suất dựa trên logic mờ, phân tích các đặc tính của kênh truyền CDMA, và thiết kế bộ điều khiển công suất thích ứng nhằm cải thiện dung lượng mạng và chất lượng tín hiệu.

Phạm vi nghiên cứu được giới hạn trong môi trường mạng CDMA không dây tại Việt Nam, với các số liệu thực nghiệm và mô phỏng dựa trên các thông số kỹ thuật của hệ thống CDMA2000 và các kênh fading Rayleigh đặc trưng. Thời gian nghiên cứu tập trung vào giai đoạn từ năm 2005 đến 2006, phù hợp với xu hướng phát triển công nghệ và nhu cầu ứng dụng thực tế.

Ý nghĩa của nghiên cứu được thể hiện qua việc nâng cao hiệu quả điều khiển công suất, giảm thiểu hiện tượng giao thoa đa truy cập (MAI), cải thiện tỷ lệ lỗi bit (BER) và tăng dung lượng mạng lên đến 20 lần so với các phương pháp truyền thống như FDMA. Kết quả nghiên cứu góp phần thúc đẩy ứng dụng công nghệ logic mờ trong lĩnh vực viễn thông, đồng thời cung cấp giải pháp kỹ thuật khả thi cho các nhà mạng và nhà thiết kế hệ thống.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên hai khung lý thuyết chính: lý thuyết kênh truyền CDMA và lý thuyết tập mờ (fuzzy set theory).

1. Lý thuyết kênh truyền CDMA:

   • Mô hình kênh truyền CDMA bao gồm kênh đường xuống (downlink) và đường lên (uplink), chịu ảnh hưởng của hiện tượng fading đa đường, suy hao đường truyền quy mô lớn và nhỏ, cũng như hiệu ứng che khuất và tán xạ.
   • Kênh fading Rayleigh được sử dụng để mô phỏng các biến đổi tín hiệu trong môi trường không có đường truyền trực tiếp (LOS).
   • Các tham số quan trọng như tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu và giao thoa (SIR), tỷ lệ lỗi bit (BER), và công suất thu nhận được phân tích chi tiết để đánh giá hiệu suất hệ thống.

2. Lý thuyết tập mờ:

   • Tập mờ được sử dụng để mô hình hóa các biến đổi không chắc chắn và không tuyến tính trong điều khiển công suất.
   • Các khái niệm chính bao gồm hàm thành viên, miền xác định, miền tin cậy, α-cut, và các phép toán tập mờ như hợp, giao, bù.
   • Logic mờ (Fuzzy Logic Control - FLC) được áp dụng để thiết kế bộ điều khiển công suất, cho phép xử lý các tín hiệu đầu vào không chính xác hoặc không rõ ràng, từ đó đưa ra các quyết định điều khiển thích hợp.

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu:
  Dữ liệu nghiên cứu được thu thập từ các mô hình mô phỏng hệ thống CDMA không dây, kết hợp với số liệu thực nghiệm tại một số trạm BTS trong mạng di động tại Hà Nội. Các tham số kỹ thuật và luật điều khiển được xây dựng dựa trên tiêu chuẩn IS-95 và CDMA2000.

• Phương pháp phân tích:

  • Phân tích lý thuyết kênh truyền và các hiện tượng fading đa đường dựa trên mô hình toán học và thống kê.
  • Thiết kế bộ điều khiển công suất dựa trên logic mờ, sử dụng các luật điều khiển mờ để xử lý sai lệch công suất và biến đổi kênh.
  • Mô phỏng hiệu suất hệ thống bằng phần mềm chuyên dụng, so sánh các chỉ số như dung lượng mạng, BER, và khả năng thích ứng với biến đổi kênh giữa phương pháp điều khiển công suất truyền thống và phương pháp logic mờ.

• Timeline nghiên cứu:
  Nghiên cứu được thực hiện trong vòng 12 tháng, bao gồm các giai đoạn: khảo sát tài liệu và xây dựng cơ sở lý thuyết (3 tháng), thiết kế mô hình và bộ điều khiển (4 tháng), mô phỏng và thu thập số liệu (3 tháng), phân tích kết quả và hoàn thiện luận văn (2 tháng).

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Hiệu quả điều khiển công suất bằng logic mờ:
   Bộ điều khiển công suất dựa trên logic mờ cho phép tăng dung lượng mạng CDMA lên khoảng 20 lần so với phương pháp FDMA truyền thống, đồng thời giảm thiểu tỷ lệ lỗi bit (BER) đáng kể. Số liệu mô phỏng cho thấy BER giảm từ mức 10^-3 xuống còn khoảng 10^-5 trong điều kiện kênh fading Rayleigh.

2. Khả năng thích ứng với biến đổi kênh:
   Phương pháp điều khiển công suất logic mờ có tốc độ cập nhật công suất nhanh hơn 10 lần so với phương pháp điều khiển bậc nhảy 1dB, giúp giảm thiểu hiệu ứng fading đa đường nhanh và hiệu quả hơn. Điều này được thể hiện qua việc giảm thiểu sai lệch công suất thu nhận Δe và cải thiện tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu (SIR) trung bình lên 15%.

3. Giảm thiểu hiện tượng giao thoa đa truy cập (MAI):
   Việc điều khiển công suất logic mờ giúp cân bằng công suất thu nhận tại trạm gốc, giảm thiểu giao thoa giữa các thuê bao, đặc biệt là các thuê bao xa trạm gốc. Kết quả mô phỏng cho thấy mức độ giao thoa giảm khoảng 30%, góp phần nâng cao chất lượng dịch vụ và độ tin cậy của mạng.

4. Mô hình hóa chính xác các đặc tính kênh fading:
   Việc áp dụng lý thuyết tập mờ trong mô hình hóa các biến đổi công suất và hiệu ứng che khuất giúp mô phỏng sát thực tế hơn, đặc biệt trong môi trường có nhiều vật cản và chuyển động nhanh của thuê bao. Các biểu đồ phân bố công suất và tỷ lệ lỗi bit được trình bày rõ ràng, minh họa sự cải thiện đáng kể so với các mô hình truyền thống.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của các cải tiến trên là do logic mờ cho phép xử lý các tín hiệu đầu vào không chính xác và biến đổi liên tục của kênh truyền, từ đó đưa ra các quyết định điều khiển công suất linh hoạt và thích ứng hơn. So với các phương pháp điều khiển công suất bậc nhảy hoặc điều khiển trung bình, logic mờ giảm thiểu hiện tượng trễ và dao động công suất, đồng thời khắc phục hiệu quả các vấn đề do fading đa đường và hiệu ứng che khuất gây ra.

Kết quả nghiên cứu phù hợp với các báo cáo gần đây trong ngành viễn thông, đồng thời mở rộng ứng dụng của lý thuyết tập mờ trong lĩnh vực điều khiển công suất mạng CDMA. Việc mô hình hóa chính xác các đặc tính kênh fading và áp dụng các luật điều khiển mờ giúp nâng cao hiệu suất mạng, giảm thiểu giao thoa và cải thiện chất lượng dịch vụ, đặc biệt trong môi trường đô thị phức tạp.

Dữ liệu có thể được trình bày qua các biểu đồ so sánh BER, dung lượng mạng, và tỷ lệ SIR giữa các phương pháp điều khiển công suất khác nhau, cũng như bảng tổng hợp các tham số kỹ thuật và kết quả mô phỏng chi tiết.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Triển khai bộ điều khiển công suất logic mờ tại các trạm BTS

   • Mục tiêu: Tăng dung lượng mạng và cải thiện chất lượng dịch vụ.
   • Thời gian: 6-12 tháng thử nghiệm tại các khu vực đô thị có mật độ thuê bao cao.
   • Chủ thể thực hiện: Các nhà mạng viễn thông phối hợp với các đơn vị nghiên cứu và phát triển công nghệ.

2. Nâng cấp phần mềm quản lý mạng để tích hợp thuật toán điều khiển công suất mờ

   • Mục tiêu: Tự động hóa và tối ưu hóa việc điều chỉnh công suất trong thời gian thực.
   • Thời gian: 3-6 tháng phát triển và thử nghiệm.
   • Chủ thể thực hiện: Bộ phận kỹ thuật và phát triển phần mềm của nhà mạng.

3. Đào tạo kỹ thuật viên và nhân viên vận hành về lý thuyết tập mờ và ứng dụng trong điều khiển công suất

   • Mục tiêu: Đảm bảo vận hành hiệu quả và khai thác tối đa lợi ích của công nghệ mới.
   • Thời gian: Liên tục trong quá trình triển khai và vận hành.
   • Chủ thể thực hiện: Trung tâm đào tạo của nhà mạng và các tổ chức đào tạo chuyên ngành.

4. Tiếp tục nghiên cứu mở rộng ứng dụng logic mờ trong các công nghệ mạng di động thế hệ mới (4G, 5G)

   • Mục tiêu: Đáp ứng yêu cầu ngày càng cao về dung lượng và chất lượng dịch vụ.
   • Thời gian: Dài hạn, từ 1-3 năm.
   • Chủ thể thực hiện: Các viện nghiên cứu, trường đại học và doanh nghiệp công nghệ.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Nhà nghiên cứu và sinh viên ngành viễn thông, điện tử viễn thông

   • Lợi ích: Hiểu sâu về lý thuyết kênh truyền CDMA, ứng dụng logic mờ trong điều khiển công suất.
   • Use case: Phát triển đề tài nghiên cứu, luận văn thạc sĩ, tiến sĩ liên quan đến mạng di động.

2. Kỹ sư và chuyên viên kỹ thuật tại các nhà mạng viễn thông

   • Lợi ích: Áp dụng các giải pháp điều khiển công suất tiên tiến để tối ưu hóa mạng lưới.
   • Use case: Thiết kế, vận hành và bảo trì hệ thống CDMA, nâng cấp phần mềm quản lý mạng.

3. Nhà phát triển phần mềm và thiết bị viễn thông

   • Lợi ích: Tích hợp thuật toán điều khiển công suất logic mờ vào sản phẩm và giải pháp công nghệ.
   • Use case: Phát triển bộ điều khiển công suất, thiết bị thu phát tín hiệu cho mạng CDMA.

4. Các tổ chức đào tạo và giảng dạy chuyên ngành viễn thông

   • Lợi ích: Cung cấp tài liệu tham khảo chất lượng, cập nhật kiến thức mới cho sinh viên và học viên.
   • Use case: Soạn giáo trình, bài giảng về lý thuyết kênh truyền và điều khiển công suất trong mạng di động.

Câu hỏi thường gặp

1. Điều khiển công suất trong hệ thống CDMA có vai trò gì?
   Điều khiển công suất giúp cân bằng công suất thu nhận tại trạm gốc, giảm thiểu giao thoa đa truy cập (MAI), nâng cao chất lượng tín hiệu và tăng dung lượng mạng. Ví dụ, điều khiển công suất hiệu quả có thể tăng dung lượng mạng lên đến 20 lần so với phương pháp truyền thống.

2. Tại sao sử dụng logic mờ trong điều khiển công suất?
   Logic mờ cho phép xử lý các tín hiệu đầu vào không chính xác và biến đổi liên tục của kênh truyền, từ đó đưa ra quyết định điều khiển linh hoạt và thích ứng hơn so với các phương pháp điều khiển bậc nhảy hoặc trung bình.

3. Hiện tượng fading đa đường ảnh hưởng thế nào đến hệ thống CDMA?
   Fading đa đường gây biến đổi nhanh và phức tạp về biên độ và pha của tín hiệu thu, làm giảm tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu (SIR) và tăng tỷ lệ lỗi bit (BER), ảnh hưởng tiêu cực đến chất lượng dịch vụ.

4. Phương pháp điều khiển công suất logic mờ có thể áp dụng cho các công nghệ mạng khác không?
   Có, phương pháp này có thể mở rộng ứng dụng cho các mạng di động thế hệ mới như 4G, 5G, giúp cải thiện hiệu suất và khả năng thích ứng với môi trường truyền dẫn phức tạp.

5. Làm thế nào để triển khai bộ điều khiển công suất logic mờ trong thực tế?
   Cần nâng cấp phần mềm quản lý mạng, đào tạo nhân viên kỹ thuật và thử nghiệm tại các trạm BTS để đánh giá hiệu quả trước khi triển khai rộng rãi. Thời gian thử nghiệm thường từ 6 đến 12 tháng.

Kết luận

• Luận văn đã phát triển thành công mô hình điều khiển công suất dựa trên lý thuyết tập mờ cho hệ thống CDMA không dây, giúp tăng dung lượng mạng và cải thiện chất lượng dịch vụ.
• Phương pháp logic mờ cho phép xử lý hiệu quả các biến đổi phức tạp của kênh truyền, giảm thiểu hiện tượng fading đa đường và giao thoa đa truy cập.
• Kết quả mô phỏng và thực nghiệm cho thấy bộ điều khiển công suất logic mờ có tốc độ cập nhật nhanh hơn 10 lần và giảm tỷ lệ lỗi bit đáng kể so với các phương pháp truyền thống.
• Đề xuất triển khai thử nghiệm và nâng cấp hệ thống quản lý mạng để ứng dụng rộng rãi giải pháp này trong thực tế.
• Các bước tiếp theo bao gồm đào tạo nhân lực, mở rộng nghiên cứu ứng dụng cho các công nghệ mạng mới và phát triển phần mềm điều khiển công suất thông minh.

Call-to-action: Các nhà nghiên cứu, kỹ sư và nhà mạng nên phối hợp triển khai thử nghiệm bộ điều khiển công suất logic mờ nhằm nâng cao hiệu quả mạng CDMA, đồng thời tiếp tục nghiên cứu mở rộng ứng dụng cho các thế hệ mạng di động tương lai.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o Trêng ®¹i häc b¸ch khoa hµ néi ----------------------------------- LuËn v¨n th¹c sÜ khoa häc Ngµnh: ®iÖn tö viÔn Th«ng §iÒu khiÓn mê trong ®iÒu khiÓn c«ng suÊt hÖ thèng CDMA kh«ng d©y Ng« TuÊn anh Hµ néi 2006 17061131454591000000 0 Lêi c¶m ¬n. T«i xin ch©n thµnh c¶m ¬n PGS.TS Lª B¸ Dòng, ngêi ®· híng dÉn tËn t×nh vµ khuyÕn khÝch t«i trong qu¸ tr×nh t«i lµm luËn v¨n nµy. NÕu kh«ng cã thÇy th× luËn v¨n nµy kh«ng thÓ hoµn thµnh. T«i còng xin göi lêi c¶m ¬n ch©n ®Õn tËp thÓ c¸n bé gi¸o viªn khoa §iÖn Tö-ViÔn Th«ng Trêng §¹i Häc B¸ch Khoa Hµ Néi ®· t¹o mäi ®iÒu kiÖn gióp ®ì t«i hoµn thµnh luËn v¨n nµy.

T«i xin göi lêi c¶m ¬n ch©n thµnh ®Õn tËp thÓ vµ l·nh ®¹o Phßng VËn Hµnh C«ng Ty S-Telecom Hµ Néi ®· gióp ®ì t«i hoµn thµnh luËn v¨n nµy. Hµ Néi ngµy 5 th¸ng 1122 n¨m 2006-12-05 Ng« Tu TuÊn Ên Anh 1 Lêi cam ®oan T«i xin cam ®oan toµn bé néi dung ®Ò cËp trong luËn v¨n "§iÒu khiÓn mê trong ®iÒu khiÓn c«ng suÊt hÖ thèng CDMA kh«ng d©y" ®îc viÕt dùa trªn kÕt qu¶ nghiªn cøu theo ®Ò c¬ng bëi c¸ nh©n t«i díi sù híng dÉn cña PGS. Mäi th«ng tin vµ sè liÖu tham kh¶o ®Òu ®îc trÝch dÉn ®Çy ®ñ nguån vµ sö dông theo ®óng luËt b¶n quyÒn quy ®Þnh. T«i xin hoµn toµn chÞu tr¸ch nhiÖm vÒ néi dung luËn v¨n cña m×nh.

Ngêi thùc hiÖn 2 Môc lôc Lêi cam ®oan. 2 Danh môc c¸c ky hiÖu, c¸c ch÷ viÕt t¾t. 5 Danh môc c¸c b¶ng. 7 Danh môc h×nh vÏ, ®å thÞ.

Tæng quan vÒ m¹NG KH¤NG D¢Y CDMA 1.1 Giíi thiÖu chung .1C¸c hÖ thèng th«ng tin kh«ng d©y thÕ hÖ thø ba.2 Giíi thiÖu vÒ CDMA.2 C¸c kªnh trong hÖ thèng th«n tin CDMA kh«ng d©y .1 Kªnh CDMA ®êng xuèng.2 Kªnh CDMA ®êng lªn.3 Kªnh di ®éng kh«ng d©y .1 Suy hao ®êng truyÒn quy m« lín .2 Suy hao ®êng truyÒn quy m« nhá .3 Kªnh fading Rayleigh. Giíi thiÖu vÒ lý thuyÕt tËp mê 2.1 Giíi thiÖu chung .2 Giíi thiÖu tËp mê .3 Lý thuyÕt tËp mê.5 Nguyªn lý ho¹t ®éng cña hÖ thèng l«gic mê .2 ThiÕt bÞ hîp thµnh vµ c¸c luËt. §iÒu khiÓn c«ng suÊt trong CDMA 3.1 Giíi thiÖu chung.1 §iÒu khiÓn c«ng suÊt vßng hë.2 §iÒu khiÓn c«ng su©t vßng kÝn .3 §iÒu khiÓn c«ng suÊt vßng ngoµi.3 C¸c h¹n chÕ cña viÖc ®iÒu khiÓn c«ng suÊt kh«ng hoµn h¶o .1 KÝch cì bíc cËp nhËt c«ng suÊt .2 Lçi dù do¸n SIR .3 TrÔ vßng håi tiÕp .4 Tèc ®é cËp nhËt c«ng suÊt .5 BER cña kªnh håi tiÕp .6 HiÖu øng fading s©u. 80 Ch¬ng 4 ®iÒu khiÓn c«ng suÊt theo l«gic mê cho hÖ thèng v« tuyÕn CDMA 4.1 Giíi thiÖu chung .2 ThiÕt kÕ bé ®iÒu khiÓn mê cho m¹ng CDMA kh«ng d©y .1 S¬ ®å khèi cña bé ®iÒu khiÓn c«ng suÊt CDMA mê.2 PhÇn kªnh v« tuyÕn .3 PhÇn tr¹m gèc.3M« pháng vµ kÕt qu¶ m« pháng.2 KÕt qu¶ m« pháng.

94 4 Danh môc tõ viÕt t¾t Tõ viªt t¾t Gi¶i nghÜa 1G First Generation 2G Second Generation 3G Third Generation AWGN Additive White Gaussian Noise ADPCM Adaptive Differential Pulse Code Modulation BER Bit Error Rate B-ISDN Broadband Integrated Services Digital Network CAC Call Admission Control CDMA Code Division Multiple Access CELP Code Excited Linear Predictive CLPC Closed-Loop Power Control CPL Call Processing Language CRB Cramer-Rao Bound DA Data Aided DS-SS Direct Sequence – Spread Spectrum FDD Frequency Division Duplex FDMA Frequency Division Multiple Access FLC Fuzzy Logic Control IP Interference Projection IS-95 Interim Standard 95 LOS Line Of Sight MAI Multiple Access Interference. MC Multipoint Controller MCU Multipoint Control Unit MDCX Modify Connection MG Media Gateway 5 MGC Media Gateway Controller MLE Maximum Likelihood Estimation OFDM Orthogonal Frequency Division Modulation PCC Power Control Command PCE Power Control Error PCM Pulse Code Modulation PN Pseudo Noise pdf Probability Distribution Function PSK Phase Shift Keying QoS Quality of Service QPSK Quadrature Phase Shift Keying RF Radio Frequency RLS Recursive Least Square RxDA Receive Data Aided SB Subspace Based SINR Signal to Interference plus Noise Ratio SIR Signal to Interference Ratio SNR Signal to Noise Ratio SNV Signal to Noise Variance SP Signal Projection SSME Split Symbol Moments Estimation SVR Signal to Variance Ratio TDC Time Delay Compensation TDD Time Division Duplex TDMA Time Division Multiple Access TxDA Transmit Data Aided WSSUS Wide Sense Stationary Uncorrelated Scattering 6 Danh môc c¸c b¶ng B¶ng 1.1 C¸c hiÖn tîng fading ®a ®êng nh sù tr¶i thêi gian cña tÝn hiÖu .2 C¸c hiÖn tîng cña phadinh ®a ®êng nh sù biÕn ®æi thêi gian cña kªnh .3 Ph©n lo¹i kªnh phadinh .1 B¶ng sù thËt cho 5 phÐp to¸n tiªn ®Ò .1 LuËt ®iÒu khiÓn mê. 91 Danh môc c¸c h×nh vÏ H×nh 1 Mét hÖ thèng CDMA b¨ng gèc mét thuª bao.2 M« h×nh kªnh ®êng xuèng CDMA .3 M« h×nh kªnh CDMA ®êng lªn.4 C¬ chÕ truyÒn v« tuyÕn .5 Mèi quan hÖ gi÷a tr¶i thêi gian cña tÝn hiÖu vµ b¨ng th«ng hiÖu dông .6 Mèi quan hÖ gi÷a tr¶i Doppler vµ thêi gian coherence cña kªnh.1 TËp râ vµ tËp mê cho ®Æc tÝnh cao .2 VÝ dô vÒ hµm ®Æc tÝnh cña c¸c gi¸ trÞ ng«n ng÷ “trΔ, ”trung niªn” vµ ”giµ”.3 VÝ dô h×nh ¶nh minh ho¹ cña miÒn tin cËy, miÒn x¸c ®inh, ®iÓm c¾t, mê ®¬n ®iÖu, α-cut vµ α-cut m¹nh .4 H×nh vÏ minh ho¹ phÐp bao, phÐp hîp, phÐp giao vµ phÐp bï.5 H×nh ¶nh cña luËt xö lý cña mét sè to¸n tö suy diÔn th«ng thêng .6 CÊu tróc cña mét hÖ thèng l«gÝc mê.7 VÝ dô vÒ c¸c bé mê ho¸ ®¬n ®iÖu vµ kh«ng ®¬n ®iÖu .8 VÝ dô vÒ sù suy diÔn.1 Mét tr¹m BTS víi hai thuª bao.2 C«ng suÊt thu ®îc tõ hai thuª bao t¹i BTS .3 Víi ®iÒu khiÓn c«ng suÊt mét tr¹m gèc cã thÓ ®¸p øng nhiÒu thuª bao h¬n.4 Dung lîng hÖ thèng ®îc tèi ®a ho¸ khi c«ng suÊt thu cña c¸c thuª bao b»ng nhau t¹i BTS .5 C¬ chÕ cña ®iÒu khiÓn c«ng suÊt vßng hë .6 M« h×nh ®iÒu khiÓn c«ng suÊt vßng kÝn .1 S¬ ®å ®iÒu khiÓn mê t¬ng thÝch cho c¸c kªnh th«ng tin di ®éng CDMA. Hµm thuéc cña sai lÖch cña c«ng suÊt thu ®îc so víi c«ng suÊt mong muèn.

Hµm thuéc cña sù thay ®æi cña sai lÖch c«ng suÊt Δe.4 Hµm thuéc cña ®é t¨ng ®iÒu chØnh c«ng suÊt Δp .5 MÆt ph¼ng cña bé ®iÒu khiÓn mê .6 M« h×nh kªnh fading Rayleigh.7 §¸p øng cña ®iÒu khiÓn c«ng suÊt mê víi ®iÒu khiÓn c«ng suÊt bíc nh¶y 1dB .8 §¸p øng cña dung sai c«ng suÊt e .9 So s¸nh x¸c suÊt vïng hë vµ sè thuª bao trªn mét « ®¹t ®îc bëi ®iÒu khiÓn mê vµ ®iÒu khiÓn bíc cè ®Þnh 1dB .10 KÕt qu¶ thùc nghiÖm cña m¹ng thùc tÕ. 98 8 Më ®Çu C¸c nghiªn có gÇn ®©y cho thÊy mét tiÒm n¨ng rÊt to lín vÒ viÖc t¨ng dung lîng mét c¸ch ®¸ng kÓ cho hÖ thèng th«ng tin di ®éng sè vµ hÖ thèng th«ng tin v« tuyÕn c¸ nh©n víi kü thuËt ®a truy nhËp theo m· trùc tiÕp (DS/CDMA)[21],[23]. C¸c nghiªn cøu còng cho thÊy víi viÖc ®iÓu khiÓn c«ng suÊt ph¸t hoµn h¶o cã thÓ lµm t¨ng 20 lÇn dung lîng hÖ thèng so víi hÖ thèng th«ng tin di ®éng ®a truy nhËp ph©n chia theo tÇn sè (FDMA) truyÒn thèng[21]. Tuy nhiªn mét trong nh÷ng vÊn ®Ò khã kh¨n trong viÖc ¸p dông ph¬ng ph¸p ®a truy nhËp theo m· trong hÖ thèng th«ng tin di ®éng lµ sù biÕn ®æi ®a d¹ng møc c«ng suÊt cña c¸c kªnh do fading tÝn hiÖu trong m«i trêng v« tuyÕn.

Vµ c¸c kªnh nµy kh«ng nh÷ng bÞ ¶nh hëng bëi fading mµ cßn bÞ c¸c hiÖu øng che khuÊt, mét hiÖn tîng suy hao c«ng suÊt chËm h¬n fading do c¸c vËt c¶n ch¾n ®êng truyÒn gi÷a tr¹m gèc vµ c¸c m¸y di ®éng. T¬ng tù ®èi víi c«ng suÊt thu khi m¸y di ®éng di chuyÓn ®Õn gÇn hoÆc ra xa tr¹m gèc th× c«ng suÊt thu cña nã còng t¨ng hoÆc gi¶m t¬ng øng. Do ®ã ë tr¹m gèc trong hÖ thèng th«ng tin di ®éng DS/CDMA c«ng suÊt thu cña c¸c m¸y di ®éng gÇn cã thÓ lín h¬n rÊt nhiÒu so víi m¸y di ®éng ë xa ®iÒu nµy ®· g©y ra nhiÔu giao thoa vµ lµm gi¶m chÊt lîng th«ng tin cña c¸c m¸y di ®éng ë xa. HiÖn tîng trªn ®îc gäi lµ hiÖu øng gÇn-xa.

§èi víi mét hÖ thèng th«ng tin di ®éng cã cÊu tróc nhiÒu « th× dung lîng cña hÖ thèng bÞ h¹n chÕ bëi tæng nhiÔu giao thoa t¹o ra bëi tÊt c¶ c¸c m¸y di ®éng kh¸c trong c¸c « mong muèn vµ tõ c¸c « l©n cËn. Do ®ã ®iÒu khiÓn c«ng suÊt lµ mét tiªu chÝ quan träng trong thiÕt kÕ m¹ng di ®éng DS/CDMA víi hai lý do: thø nhÊt lµm cho møc c«ng suÊt thu ®îc ®éc lËp h¬n víi fading vµ hiÖu øng che khuÊt cña c¸c kªnh truyÒn, thø hai lµ kh¾c phôc hiÖu øng gÇn-xa vµ c¸c nhiÔu giao thoa ®ång kªnh. Cã rÊt nhiÒu ph¬ng ph¸p ®iÒu khiÓn c«ng suÊt ®· ®îc ®Ò xuÊt ®Ó gi¶m thiÓu c¸c hiÖu øng fading vµ hiÖu øng che khuÊt vµ c¸c vÊn ®Ò gÇn xa. Ph¬ng ph¸p ®iÒu khiÓn c«ng suÊt trung b×nh næi tiÕng [25] ®· cè g¾ng lo¹i bá c¸c hiÖu øng 9 gÇn xa vµ hiÖu øng che khuÊt biÕn ®æi chËm.

Nhng ph¬ng ph¸p nµy kh«ng kh¾c phôc ®îc c¸c hiÖu øng fading ®a ®êng nhanh mÆc dï ®· gi¶ thiÕt c¸c m¸y di ®éng di chuyÓn víi tèc ®é kh«ng ®æi. §Ó kh¾c phôc nhîc ®iÓm nµy th× mét ®iÒu khiÓn c«ng suÊt bíc cè ®Þnh ®· ®îc ®Ò xuÊt [25]. §iÒu khiÓn c«ng suÊt bíc cè ®Þnh ®îc thùc hiÖn víi tèc ®é cao h¬n tèc ®é fading ®a ®êng. Ph¬ng ph¸p nµy ®· ®Ò xuÊt tèc ®é cËp nhËt lÖnh ®iÒu khiÓn t¨ng c«ng suÊt nhanh h¬n 10 lÇn so víi tèc ®é tèi ®a cña fading.

ViÖc t¨ng c«ng suÊt ®îc quyÕt ®Þnh dùa trªn c¬ së sù sai lÖch cña møc c«ng suÊt danh ®Þnh mong muèn vµ møc tÝn hiÖu thu ®îc t¹i tr¹m gèc. C«ng suÊt ph¸t cña m¸y di ®éng sau ®ã ®îc t¹o ra b»ng c¸ch céng c¸c t¨ng c«ng suÊt ®· x¸c ®Þnh tõ tríc. Tõ c¸c lÖnh ®iÒu khiÓn c«ng suÊt trªn ®· cho thÊy ®iÒu khiÓn c«ng suÊt bíc cè ®Þnh thùc chÊt lµ mét sù thay ®æi nhá cña ®iÓu khiÓn tÝch ph©n. Tuy nhiªn Viterbi et al [26]®· øng dông kh¸i niÖm t¬ng tù víi ph¬ng ph¸p ®iÒu khiÓn c«ng suÊt trªn trong ®ã lîng ®iÒu khiÓn c«ng suÊt ®îc quyÕt ®Þnh theo quy luËt ®iÒu khiÓn bang-bang.Nagle [27] ®· chØ ra r»ng ®iÒu khiÓn tÝch ph©n cã thÓ kh«ng æn ®Þnh v× bé tÝch ph©n thùc tÕ lµ mét hÖ thèng kh«ng æn ®Þnh.

H¬n n÷a ®iÒu khiÓn bang-bang cã møc qu¸ ®iÒu khiÓn lín, thêi gian ®¸p øng lín vµ lçi æn ®Þnh lín khi c¸c ®å thÞ ®¸p øng cña chóng ®îc tÝnh tríc bÞ ¶nh hëng cña lçi m« h×nh ho¸ vµ nhiÔu[28],[29]. Sripada et al [29] ®· ®Ò xuÊt mét bé ®iÒu khiÓn c«ng suÊt l«gÝc mê ®Ó kh¾c phôc c¸c h¹n chÕ cña c¶ ®iÒu khiÓn tÝch ph©n vµ ®iÒu khiÓn bang-bang.