Kỹ thuật tái sử dụng tần số mềm trong mạng LTE

Mô hình kênh chuyển mạch hai trạng tháicơ chế mã hóa mã chập ghép nối nối tiếpTrong bài báo này, kỹ thuật tái sử dụng tần số mềm được mô hình hóa và phân tích dựa theo các khuyến nghị của 3GPP cho mạng LTE. Trong đó, hoạt động của kỹ thuật tái sử dụng tần số được chia thành 2 pha riêng biệt: pha thiết lập và pha truyền tin. Trong pha thiết lập, người dùng sẽ được phân chia dựa trên công suất của tín hiệu nhận được. Trong pha truyền tin, việc truyền tin giữa người truyền và các trạm phát được thực hiện. Đại lượng đặc trưng của hệ thống là xác suất phủ sóng của người dùng sẽ được phân tích bằng các biểu thức toán học và kiểm chứng bằng mô phỏng Monte Carlo. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Kỹ thuật tái sử dụng tần số mềm trong mạng LTE Kỹ thuật tái sử dụng tần số mềm trong mạng LTE Lâm Sinh Công, Nguyễn Quốc Tuấn Trường Đại học Công nghệ - Đại học Quốc Gia Hà Nội Khoa Điện tử - Viễn thông Email: {congls, tuannq}@vnu.edu.vn Tóm tắt nội dung—Kỹ thuật tái sử dụng tần số được coi là một trong những kỹ thuật then chốt để tăng dung lượng mạng của hệ Power thống mạng LTE. Trong bài báo này, kỹ thuật tái sử dụng tần số mềm được mô hình hóa và phân tích dựa theo các khuyến nghị của 3GPP cho mạng LTE. Trong đó, hoạt động của kỹ thuật tái sử dụng tần số được chia thành 2 pha riêng biệt: pha thiết lập và pha Cell 1 truyền tin. Trong pha thiết lập, người dùng sẽ được phân chia dựa 1 trên công suất của tín hiệu nhận được. Trong pha truyền tin, việc truyền tin giữa người truyền và các trạm phát được thực hiện. Đại Cell 2 3 lượng đặc trưng của hệ thống là xác suất phủ sóng của người dùng sẽ được phân tích bằng các biểu thức toán học và kiểm chứng bằng 2 mô phỏng Monte Carlo. Bài báo này đã đưa ra được một kết luận quan trọng. Đó là việc tăng công suất phát của các trạm có thể sẽ Cell 3 làm suy hao hiệu suất của người dùng. Index Terms: Xác suất phủ sóng, kỹ thuật tái sử dụng tần số mềm, mạng Poisson, LTE Frequency I. GIỚI THIỆU Trong những năm gần đây, mạng thông tin di động có tốc độ Hình 1 tăng trưởng rất nhanh về cả số lượng lẫn lưu lượng. Theo báo cáo của Cisco [1], số lượng người dùng đã tăng gấp 5 lần trong vòng 15 năm qua. Báo cáo cũng dự đoán rằng đến năm 2020, cả các trạm lân cận và công suất của nguồn nhiễu là giống nhau. số lượng thuê bao sẽ đạt đến 5.5 tỉ, tương đương với 70% dân Bên cạnh đó, kênh dữ liệu ở đường downlink chỉ hoạt động khi số toàn thế giới. Do đó việc cung cấp nguồn tài nguyên (tần số) trạm phát có dữ liệu để truyền cho người dùng. Lưu ý rằng công cho các thuê bao di động là một vấn đề rất cấp thiết. Trong bối suất trên kênh dữ liệu phụ thuộc vào người dùng mà nó phục cảnh đó, kỹ thuật tái sử dụng tần số [2]–[4] được 3GPP giới vụ (CCU hay CEU). Do đó, số lượng nguồn nhiễu và công suất thiệu như là một kỹ thuật khả thi có việc nâng cao hiệu suất sử nguồn nhiễug ở giai đoạn 2 sẽ phụ thuộc vào số lượng CCU và dụng nguồn tài nguyên của hệ thống. CEU đang hoạt động. Một cách tổng quát, kỹ thuật tái sử dụng tần số phân chia Việc đánh giá hiệu suất của mạng sử dụng kỹ thuật tái sử nguồn tài nguyên (các khối tài nguyên - RB) thành 2 nhóm dụng tần số là một yêu cầu cấp thiết. Có rất nhiều phương pháp tài nguyên như Hình 1. Nhóm thứ nhất được sử dụng để phục đánh giá hiệu suất mạng được sử dụng như sử dụng các công vụ người dùng có tỉ số tín hiệu-trên-nhiễu-cộng-noise (SINR) cụ mô phỏng như LTE Sim và Network Simulation 3 [4] và sử trên kênh điều khiển thấp. Nhóm này được gọi là nhóm biên dụng các mô hình toán học [5]–[7]. Thông thường, các công cụ (CE RBs) và người dùng tương ứng được gọi là người dùng mô phỏng sẽ đánh giá hoạt động của toàn bộ hệ thống và chịu bên (CEU). Nhóm còn lại được được gọi là nhóm trung tâm ảnh hưởng của nhiều yếu tố khác nhau như chuyển giao, lập (CC RB) dùng để cấp phát cho người dùng trung tâm (CCU) có lịch, tái sử dụng tần số,....Do đó, các công cụ mô phỏng có thể SINR trên kênh điều khiển cao. không cho ta biết được chính xác ảnh hưởng của các kỹ thuật Theo khuyến nghị của 3GPP, hoạt động của kỹ thuật tái sử tái sử dụng tần số. Gần đây, mô hình xác suất thống kê trong đó dụng tần số được chia làm 2 giai đoạn như sau: các trạm được phân bố theo phân bố Poisson không gian (gọi • Giai đoạn 1 gọi là quá trình thiết lập, trạm phát sẽ dựa tắt là PPP) [8]–[10] được sử dụng rộng rãi để đánh giá hiệu suất trên tín hiệu SINR trên kênh điều khiển để phân loại người của mạng LTE. dùng ra CCU và CEU [2]. Hiện nay, rất nhiều kết quả về đánh giá hiệu suất của mạng • Giai đoạn 2 gọi là quá trình truyền tin, dữ liệu được truyền LTE sử dụng kỹ thuật tái sử dụng tần số dựa theo mô hình PPP giữa người dùng và trạm phát. được trình bày trong các báo cáo khoa học chuyên ngành. Rất Do kênh điều khiển được chia sẻ và dùng chung cho tất cả các nhiều điều kiện khác nhau như việc phân chia CC RBs và CE trạm và công suất trên các trạm trên kênh điều khiển là giống RBs, phân chia người dùng, xác định công suất phát đã được nhau. Do đó, mỗi kênh điều khiển chịu ảnh hưởng nhiễu từ tất xem xét và đánh giá [11]–[13]. Bên cạnh đó các môi điều kiên 108 cell và tái sử dụng như là 1 CE RB ở cell bên cạnh. Đặt P là công suất phát trên CC RB thì φP là công suất phát trên CE RB (φ > 1). Đặt θ là tập hợp các trạm nhiễu của một người dùng nào đó, θc và θe tươngSứng là tập hợp các trạm nhiễu phát vớ ...