Bài báo “Hiệu năng đường xuống trong hệ thống đa truy nhập phi trực giao sử dụng tỷ số Log-Likelihood”.
Tác giả: Ngô Thanh Hải, Nguyễn Thái Công Nghĩa, Đặng Lê Khoa
Trích trong Tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ, chuyên san Khoa học Tự nhiên.
Đa truy nhập phi trực giao [NOMA: Non-orthogonal Multiple Access] là một trong những kỹ thuật đầy tiềm năng cho mạng di động thế hệ thứ 5. Kỹ thuật này có thể kết hợp với các kỹ thuật khác như ghép kênh phân chia tần số trực giao [OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing], và hệ thống nhiều anten phát nhiều anten thu [MIMO: Multiple Input Multiple Output]. Trong hệ thống NOMA đường xuống, tín hiệu từ nhiều người dùng được truyền chồng lên nhau trong miền thời gian và tần số. Nhờ vậy, hệ thống NOMA có thông lượng lớn hơn các hệ thống đa truy cập trực giao.
Có nhiều phương pháp tách tín hiệu trong hệ thống NOMA. Phương pháp triệt nhiễu nối tiếp [SIC: Successive Interference Cancellation] được sử dụng phổ biến để tách tín hiệu mong muốn ở đầu thu. Phương pháp này có các dạng như SIC lý tưởng, SIC mức ký hiệu, và SIC mức từ mã. Các nghiên cứu trước chỉ ra rằng phương pháp tỷ số log-likelihood [LLR] có hiệu năng đạt đến SIC lý tưởng được sử dụng ở đầu thu. Trong bài báo này, chúng tôi xây dựng công thức xác định tỉ lệ lỗi bit cho hệ thống NOMA đường xuống với 2 người dùng [UE: User Equipment] sử dụng đầu thu LLR.
Nghiên cứu này xem xét trong điều kiện kênh truyền có phân phố Rayleigh và nhiễu Gaussian. Biểu thức đề xuất ở dạng từng minh cho trường hợp từng người dùng sử dụng phương pháp điều biến QPSK [Quadrature Phase Shift Keying]. Kết quả mô phỏng cho thấy hiệu năng của hệ thống phù hợp với công thức đề xuất.
Ghi tài liệu tham khảo theo IEEE:
[1] “Hiệu năng đường xuống trong hệ thống đa truy nhập phi trực giao sử dụng tỷ số Log-Likelihood”. //stdjns.scienceandtechnology.com.vn/index.php/stdjns/article/view/662/1198 [truy cập ngày 31/8/2020].
Đọc toàn văn:
//stdjns.scienceandtechnology.com.vn/index.php/stdjns/article/view/662/1198
Bài báo “Đánh giá tiềm năng gió và tối ưu hoá tua-bin trong trang trại điện gió sử dụng phần mềm WAsP và WindPRO”.
Bài báo “Nghiên cứu quá trình đan cài ion Na+ vào cấu trúc olivine LiFePO4”.
Bài báo “Chế tạo hạt nano Fe3O4 nhiều kích thước ứng dụng trong tách chiết DNA từ mẫu sinh học”.
Bài báo “Nhận dạng thông số điện máy biến áp lực áp dụng chẩn đoán sự cố”.
Bài báo “Điều khiển tàu định vị động dùng mô hình nội”
Full Length Article “Controllable synthesis of MoS2/graphene low-dimensional nanocomposites and their electrical properties”
Bài báo “Mô phỏng điều phối dòng công suất cho lưới điện Microgrid sử dụng hệ thống năng lượng mặt trời và hệ thống pin lưu trữ năng lượng”
Full Length Article “Synthesis of silver/reduced graphene oxide for antibacterial activity and catalytic reduction of organic dyes”.
Full Length Article “Morphological change assessment from intertidal to river-dominated zones using multiple-satellite imagery: A case study of the Vietnamese Mekong Delta”.
Download miễn phí Tổng quan về công nghệ đa truy nhập LỜI NÓI ĐẦUĐề tài về “Tổng quan về công nghệ đa truy nhập” sẽ tìm hiểu công nghệ truy cập mạng LAN và các công nghệ đa truy cập vô tuyến. Tài liệu gồm 2 phần với nội dung như sau:Phần 1: MẠNG LANTrong phần này đề cập đến 2 vấn đề: cách truy nhập đường truyền CSMA và TokenringPhần 2: ĐA TRUY NHẬP VÔ TUYẾNTrong phần này đề cập đến các phương pháp đa truy nhập vô tuyến gồm có: TDMA, FDMA, CDMA, OFDMA, SDMA, IDMA.Trong phần này sẽ đi tìm hiểu từng phương pháp, có sự so sánh giữa các phương pháp và xu hướng phương pháp sẽ được ứng dụng hiện tại và trong tương lai.MỤC LỤCLỜI NÓI ĐẦUiiDANH MỤC TỪ VIẾT TẮT. iiiDANH MỤC HÌNH VẼ. ivMỤC LỤC1I. MẠNG LAN11. cách truy nhập đường truyền CDMA/CD11.2 Nguyên tắc hoạt động. 12. TokenRing. 42.1 Giới thiệu. 42.2 Nguyên lý hoạt động. 4II/ CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐA TRUY CẬP VÔ TUYẾN101. Đa truy nhập phân chia theo tần số FDMA112. Đa truy cập phân chia theo thời gian TDMA121/ Định thời phát và thu. 132/ Cấu hình của khung. 133/ Điều chỉnh thời gian bảo vệ và định thời phát144/ Thu tín hiệu nhóm143. Đa truy nhập phân chia theo mã CDMA153.1 Giới thiệu. 153.2 Nguyên lý hoạt động. 164. Đa truy nhập phân chia theo tần số trực giao OFDMA194.1 Giới thiệu. 194.2 Nguyên lý hoạt động. 195. IDMA215.1 Giới thiệu. 215.2 Nguyên tắc hoạt động. 21KẾT LUẬNvTÀI LIỆU THAM KHẢOv Phần 1: MẠNG LANTrong phần này đề cập đến 2 vấn đề: cách truy nhập đường truyền CSMA và TokenringPhần 2: ĐA TRUY NHẬP VÔ TUYẾNTrong phần này đề cập đến các phương pháp đa truy nhập vô tuyến gồm có: TDMA, FDMA, CDMA, OFDMA, SDMA, IDMA.Trong phần này sẽ đi tìm hiểu từng phương pháp, có sự so sánh giữa các phương pháp và xu hướng phương pháp sẽ được ứng dụng hiện tại và trong tương lai. DANH MỤC TỪ VIẾT TẮTTừ viết tắtNghĩa tiếng AnhNghĩa tiếng ViệtACAccess ControlĐiều khiên truy cậpDEDestination addressĐịa chỉ đíchEEDEnd deliliterĐịnh ranh kết thúc SDSDSingle DensityMật độ đơnFCSframe check sequenceChuỗi ký tự kiểm tra khungTDMATimeDivision Multiple AccessĐa truy cập phân chia theo thời gianFDMAFrequency Dovision Multiple AccessĐa truy cập phân chia theo tần sốCDMACode Division Multiple AccessĐa truy cập phân chia theo mãOFDMAOrthorgonal Frequency Multiple AccessĐa truy cập phân chia theo tần số trực giaoSDMASpace Multiple AccessĐa truy cập phân chia theo không gianIDMAInterleave Multiple AccessĐa truy cập phân chia đan xen DANH MỤC HÌNH VẼMỤC LỤCLỜI NÓI ĐẦU iiDANH MỤC TỪ VIẾT TẮT iiiDANH MỤC HÌNH VẼ ivMỤC LỤC 1I. MẠNG LAN 11. cách truy nhập đường truyền CDMA/CD 11.2 Nguyên tắc hoạt động 12. TokenRing 42.1 Giới thiệu 42.2 Nguyên lý hoạt động 4II/ CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐA TRUY CẬP VÔ TUYẾN 101. Đa truy nhập phân chia theo tần số FDMA 112. Đa truy cập phân chia theo thời gian TDMA 121/ Định thời phát và thu 132/ Cấu hình của khung 133/ Điều chỉnh thời gian bảo vệ và định thời phát 144/ Thu tín hiệu nhóm 143. Đa truy nhập phân chia theo mã CDMA 153.1 Giới thiệu 153.2 Nguyên lý hoạt động 164. Đa truy nhập phân chia theo tần số trực giao OFDMA 194.1 Giới thiệu 194.2 Nguyên lý hoạt động 195. IDMA 215.1 Giới thiệu 215.2 Nguyên tắc hoạt động 21KẾT LUẬN vTÀI LIỆU THAM KHẢO vI. MẠNG LAN1. cách truy nhập đường truyền CDMA/CD [Carrier Sense Media Access/ Collision Detection]1.1 Định nghĩa về CSMA/CDCSMA là viết tắt từ tiếng Anh: Carrier Sense Multiple Access, còn CD là viết tắt từ: Conllision Detect. CSMA/CD có nguồn gốc từ hệ thống radio đã phát triển ở trường đại học Hawai vào khoảng nǎm 1970, gọi là ALOHANET.Sử dụng giao thức này các trạm hoàn toàn có quyền truyền dữ liệu trên mạng với số lượng nhiều hay ít và một cách ngẫu nhiên hay bất kỳ khi nào có nhu cầu truyền dữ liệu ở mỗi trạm. Mối trạm sẽ kiểm tra tuyến và chỉ khi nào tuyến không bận mới bắt đầu truyền các gói dữ liệu. Đây là nguyên tắc hoạt động của mạng LAN. Trong mạng LAN, khi một máy tính muốn truyền một gói tin, trước tiên nó sẽ lắng nghe xem trên đường truyền có sóng mang hay không [bằng cách lắng nghe tín hiệu Carrier]. Nếu không có, nó sẽ thực hiện truyền gói tin [theo frame]. Sau khi truyền gói tin, nó vẫn tiếp tục lắng nghe để xem có máy nào định truyền tin hay không. Nếu không có xung đột, máy tính sẽ truyền gói tin cho đến hết. Nếu phát hiện xung đột, nó sẽ gửi broadcast một gói tin báo hiệu cho các máy trên mạng không nên gửi tin để tránh làm nhiễu đường truyền, và sẽ tiến hành gửi lại gói tin.1.2 Nguyên tắc hoạt độngVới phương pháp CSMA, thỉnh thoảng sẽ có hơn một trạm đồng thời truyền dữ liệu và tạo ra sự xung đột [collision] làm cho dữ liệu thu được ở các trạm bị sai lệch. Để tránh sự tranh chấp này mỗi trạm đều phải phát hiện được sự xung đột dữ liệu. Trạm phát phải kiểm tra Bus trong khi gửi dữ liệu để xác nhận rằng tín hiệu trên Bus thật sự đúng, như vậy mới có thể phát hiện được bất kỳ xung đột nào có thể xẩy ra. Khi phát hiện có một sự xung đột, lập tức trạm phát sẽ gửi đi một mẫu làm nhiễu [Jamming] đã định trước để báo cho tất cả các trạm là có sự xung đột xẩy ra và chúng sẽ bỏ qua gói dữ liệu này. Sau đó trạm phát sẽ trì hoãn một khoảng thời gian ngẫu nhiên trước khi phát lại dữ liệu. Ưu điểm của CSMA/CD là đơn giản, mềm dẻo, hiệu quả truyền thông tin cao khi lưu lượng thông tin của mạng thấp và có tính đột biến. Việc thêm vào hay dịch chuyển các trạm trên tuyến không ảnh hưởng đến các thủ tục của giao thức. Điểm bất lợi của CSMA/CD là hiệu suất của tuyến giảm xuống nhanh chóng khi phải tải quá nhiều thông tin.Khi nhiều máy trạm cùng truy nhập một đường truyền chung, tại một thời điểm chỉ có một máy tính được dùng đường truyền dữ liệu và do vậy nếu nhiều hơn hai máy đồng thời truyền tín hiệu sẽ xảy ra hiện tượng xung đột. Truy nhập đường truyền là một nguyên tắc các máy tính cần tuân theo để có thể chiếm đường truyền và giảm thiều được va chạm. CSMA/CD là một cách truy nhập đường truyền bằng cách cảm nhận sóng mang và phát hiện va chạm.Trong CSMA/CD, mỗi máy trạm muốn truyền dữ liệu cần thực hiện các bước sau:►Start : Bắt đầu ►Set k to zero: Đặt hệ số truyền lại [backoff factor ] bằng 0 Hệ số truyền lại được sử dụng khi xảy ra xung đột dữ liệu. ►Sense carrier: Cảm nhận sóng mang. Trước khi truyền dữ liệu thực sự máy trạm phát ra một chuỗi dữ liệu không mang thông tin gọi là tín hiệu sóng mang để kiểm tra đường truyền có bận [busy] không, nếu có bận thì máy trạm tiếp tục quan sát đường truyền chờ đợi đến khi rảnh, nếu đường truyền không bận thì máy trạm chờ một khoảng thời gian nhỏ IFG [interframe gap_ khoảng cách giữa 2 khung dữ liệu] rồi truyền dữ liệu. Khoảng thời gian IFG bằng 9.6us tương ứng với thời gian truyền 96 bit với tốc độ 10 Mbps.►Collision ? : Có xảy ra va chạm không.Máy trạm tiếp tục theo dõi xem có hiện tượng va chạm [xung đột ] không trong quá trình truyền dữ liệu. Nếu không xảy hiện tượng va chạm thì quá trình truyền dữ liệu thành công, nếu có xảy ra hiện tượng va chạm trong khi máy trạm gửi 512 bit đầu tiên [ con số 512 này sẽ được giải thích kỹ hơn trong phần sau] thì máy trạm sẽ gửi đi tín hiệu jam [ báo tắc nghẽn ] để thông báo cho các máy trạm khác là đang xảy ra xung đột, tín hiệu jam này là một chuỗi gồm 32 bit.. ► Increment k: Tăng giá trị hê số truyền lại kHệ số này nhỏ hơn 10, quy định khoảng thời gian máy trạm phải chờ đợi trước khi gửi sóng mang để kiểm tra đường truyền lại sau khi xảy ra xung đột.Thời gian truyền lại được các định theo công thức: thời gian truyền lại = r x một khe thời gian [backoff_time= r x slot_time] r là một số được lấy ngẫu nhiên trong khoảng từ 0 đến 2^k – 1 và k là hệ số truyền lại. Hệ số k có giá trị ban đầu là 0 và được tăng lên sau mỗi lần xảy ra va chạm, k có giới hạn la 10, điều này có nghĩa rằng mỗi trạm sẽ cố gắng truyền lại dữ liệu sau 10 lần, quá 10 lần thì máy trạm sẽ thôi không gửi dữ liệu nữa và nó sẽ nhờ lớp trên [ trong mô hình OSI] quyết định sẽ làm gì tiếp theo.Các file đính kèm theo tài liệu này:[*:fvydi6dj]Nhom 4.doc[/*:m:fvydi6dj][*:fvydi6dj]point bai tap lon.ppt[/*:m:fvydi6dj]Link download cho bạn
Xem link download tại Blog Kết nối!
Mở đầu: Tài nguyên vô tuyến và đa truy nhập
Đa truy nhập phân chia theo tần số FDMA
Nguyên lý FDMA
Nhiễu giao thoa kênh lân cận
Đa truy nhập phân chia theo thời gian TDMA
Nguyên lý TDMA
Tạo cụm
Thu cụm
Đồng bộ
Đa truy nhập phân chia theo mã CDMA
Hệ thống thông tin trải phổ
Mô hình hệ thống trải phổ chuỗi trực tiếp DSSS:Dạng sóng và phổ tín hiệu
CDMA/FDD
CDMA/TDD
Đa truy nhập phân chia theo không gian SDMA
Bạn đang xem trước 20 trang nội dung tài liệu Bài giảng Tổng quan các phương pháp đa truy nhập và và kỹ thuật trải phổ - Nguyễn Viết Đảm, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thôngLý thuyết trải phổ và đa truy nhập vô tuyếnTổng quan các phương pháp đa truy nhập và và kỹ thuật trải phổBộ môn vô tuyến-Khoa viễn thông 1Giảng viên: Nguyễn Viết ĐảmNội dungMở đầu: Tài nguyên vô tuyến và đa truy nhậpĐa truy nhập phân chia theo tần số FDMANguyên lý FDMANhiễu giao thoa kênh lân cậnĐa truy nhập phân chia theo thời gian TDMANguyên lý TDMATạo cụmThu cụmĐồng bộĐa truy nhập phân chia theo mã CDMAHệ thống thông tin trải phổMô hình hệ thống trải phổ chuỗi trực tiếp DSSS:Dạng sóng và phổ tín hiệuCDMA/FDDCDMA/TDDĐa truy nhập phân chia theo không gian SDMAGiới thiệu1Mô hình hệ thống đa truy nhập Tài nguyên vô tuyến và đa truy nhậpKhái niệm: Tài nguyên vô tuyến và sử dụng hiệu quả tài nguyên vô tuyến:Điều chế, ghép kênh.Đa truy nhập, quy hoạch tần số, điều chế mã hóa thích ứng AMC, MIMO, quy hoạch mạng, mã hóa nguồn tin hiệu quả, nén tín hiệu, phân bổ tài nguyên thích ứng, lập lịch động, điều khiển truy nhập môi trường MACKênh truyền dẫn [sóng mang], kênh đường lên UL và kênh đường xuống DL, phân bổ tài nguyên cho kênh.[Băng tần, độ rộng băng tần, băng thông, phổ tần, dung lượng, tốc độ bit] của kênh, tần số trung tâm. Tín hiệu băng tần cơ sở, tín hiệu thông băng [thông dải].Can nhiễu, lọc nhiễu, băng tần bảo vệ, mã hóa sửa lỗi.Tài nguyên vô tuyến và đa truy nhậpCác phương pháp đa truy nhập được xây dựng trên cơ sở phân chia tài nguyên vô tuyến cho các nguồn sử dụng [kênh truyền dẫn] khác nhauNguyênlý đa truy nhậpTùy vào tài nguyên [phổ tần, khe thời gian, mã] khả dụng mà MS chiếm dụng một [kênh tần số B/N MHz, khe thời gian TS, mã định kênh] trong tập các [kênh tần số, khe thời gian TS, mã định kênh] tương ứngNguyên lý đa truy nhậpMỗi kênh người sử dụng vô tuyến trong hệ thống vô tuyến tổ ong mặt đất [hay một trạm đầu cuối trong hệ thống thông tin vệ tinh đa trạm] sử dụng một sóng mang có phổ nằm trong băng tần của kênh vào thời điểm hoạt động của kênh. Tài nguyên dành cho kênh được trình bầy ở dạng một hình chữ nhật trong mặt phẳng thời gian và tần số, thể hiện độ rộng băng của kênh và thời gian hoạt động của nó. Để phân biệt được kênh truyền [sóng mang], tài nguyên hệ thống phải được phân chia thành hàm số của:Vị trí năng lượng sóng mang [kênh] ở miền tần số. Nếu phổ của sóng mang chiếm các băng tần con khác nhau, thì máy thu có thể phân biệt các sóng mang bằng cách lọc [nguyên lý FDMA]; phương pháp này tạo và khai thác triệt để tính duy nhất về tần số của kênh; cho phép phân tách các kênh có cùng thời điểm, cùng vị trí không gian, cùng mã nhưng khác nhau về tần số.Vị trí năng lượng sóng mang [kênh] ở miền thời gian. Máy thu phân phân tách kênh bằng cách mở cổng theo thời gian; cho phép phân tách các kênh chiếm cùng một băng tần, có cùng mã trải phổ, cùng vị vị trí không gian [nguyên lý TDMA]; phương pháp này tạo và khai thác triệt để tính duy nhất về thời gian của kênh.Nguyên lý FDMA và TDMAVị trí năng lượng sóng mang [kênh] ở miền mã. Máy thu phân tách kênh bằng cách giải mã [dùng mã định kênh]. Do mỗi kênh [nguồn phát] có một mã riêng [tính duy nhất-tính trực giao của mã], nên máy thu có thể phân tách các kênh thậm chí chúng đồng thời chiếm cùng một băng tần ở cùng vị trí trong không gian, mã phân biệt kênh được thực hiện bằng các mã PN có tính trực giao và tốc độ lớn hơn tốc độ của ngồn tin [nguyên lý CDMA]. Việc sử dụng các mã này dẫn đến sự mở rộng đáng kể phổ tần của kênh ban đầu [phổ tần nguồn tin hữu ích]; đây cũng là lý do mà CDMA còn được gọi là đa truy nhập trải phổ SSMA; phương pháp này tạo và khai thác tính duy nhất về mã; cho phép các kênh có cùng tần số, cùng thời điểm, cùng vị trí không gian, nhưng khác nhau về mã.Nguyên lý CDMAVị trí năng lượng sóng mang [kênh] ở miền không gian. Năng lượng của các nguồn phát khác nhau được phân bổ hợp lý trong không gian để chúng không gây nhiễu cho nhau. Vì các kênh [các nguồn phát] chiếm dụng không gian được quy định trước, nên máy thu có thể phân tách nguồn phát ngay cả khi chúng đồng thời phát trong cùng một băng tần có cùng mã định kênh, [nguyên lý SDMA]; phương pháp này tạo và khai thác tính duy nhất về không gian; cho phép các kênh có cùng tần số, cùng thời điểm, cùng mã định kênh, nhưng khác nhau về không gian. Một số biện pháp để thực hiện SDMA như:Tái sử dụng tần số là phương pháp sử dụng lặp tần số cho các nguồn phát tại các khoảng cách đủ lớn trong không gian để chúng không gây nhiễu cho nhau, và khoảng cách cần thiết để các nguồn phát cùng tần số không gây nhiễu cho nhau được gọi là khoảng cách tái sử dụng tần số.Dùng các anten thông minh [Smart Anten] cho phép tập trung năng lượng sóng mang của nguồn phát phát vào hướng có lợi nhất cho máy thu chủ định và tránh gây nhiễu cho các máy thu khác.Nguyên lý SDMAKết hợp ba dạng đa truy nhập cơ sở thành dạng đa truy nhập lai ghépMultiple Access Schemes Phương pháp ghép song công FDD và TDD:Phương pháp ghép song công theo tần số [FDD: Frequency Division Duplex] là phương pháp mà tín hiệu phát/thu của một máy thuê bao đồng thời được phát/thu trên hai băng tần tần con khác nhau. Chế độ ghép song công theo thời gian [TDD: Time Division Duplex] là chế độ mà tín hiệu phát/thu của một máy thuê bao được phát/thu trên cùng tần số nhưng khoảng thời gian phát thu khác nhau. Đa truy nhậptfKho¶ngb¶o vÖtfĐườnglên§êngxuèng§êng xuèng§êng lªnFDDTDDPh©n c¸ch songc«ng YD§é réng b¨ngtÇn XD §é réng b¨ngtÇn XD §é réng b¨ngtÇn XD Đa truy nhậpFDD thường để đáp ứng nhu cầu của thị trường nơi không thể sử dụng TDD do quy định tần số hoặc triển khai FDD thuận lợi hơn; băng thông đường lên/xuống của FDD cố định và bằng nhau dược trung tâm tại hai tần số sóng mang khác nhau.TDD đòi hỏi có các biện pháp chống nhiễu, tuy nhiên TDD có lợi điểm sau:TDD cho phép điều chỉnh tỷ lệ đường lên/đường xuống để hỗ trợ hiệu quả lưu lượng đường lên/đường xuống không đối xứng.TDD đảm bảo tính đổi lẫn kênh đường lên và đường xuống vì thế hỗ trợ tốt hơn cho truyền dẫn thích ứng, MIMO và các công nghệ anten tiên tiến vòng kín khác.TDD chỉ cần một kênh mang tần số vì thế cho phép thích ứng tốt hơn đối với các cấp phát tần số khác nhau trên thế giớiThiết kế máy phát thu TDD ít phức tạp hơn và vì thế rẻ tiền hơn.Đa truy nhậpẤn định băng thông FDD theo cụm Minh họa FDD dùng trong WiMAXSS song công Tx/Rx đồng thời trên 2 tần số khác nhau;SS bán song công, thu phát không đồng thời, dẫn đến TRG; RTG [đồng bộ]Đa truy nhậpMinh họa TDD dùng trong WiMAXCấu trúc khung TDD FDMA2Nguyên lý FDMAFDMA/FDDFDMA/TDDNhiễu giao thoa kênh lân cận ACIFDMA là phương thức đa truy nhập trong đó mỗi kênh được cấp phát một băng tần số cố định bằng cách: [i] Chia độ rộng băng tần cấp phát cho hệ thống B MHz thành n băng tần con [B/n MHz]; [ii] Ấn định mỗi băng tần con [B/n MHz] cho một kênh riêng. Để đảm bảo FDMA tốt tần số phải được phân chia và quy hoạch thống nhất trên toàn thế giới, tính đến khoảng bảo vệ cho từng kênh nhằm tránh nhiễu kênh lân cận [ACI: Adjacent Channel Interference] cũng như sự không hoàn thiện các bộ lọc và bộ dao động. Nguyên lý FDMA Nguyên lý FDMA FDMA và nhiễu giao thoa kênh lân cận Phân bố tần số và FDMA/FDD Phân bố tần số và FDMA/TDD Nguyên lý đa truy nhậpCó thể nói rằng: Các hệ thống đa truy nhập khám phá và tạo ra các tài nguyên [tần số, thời gian, mã, không gian] có tính duy nhất và khai thác triệt để tính duy nhất vào mục đích truyền thôngTài nguyên truyền thông và DWDMCác phương pháp ghép kênh được xây dựng trên cơ sở phân chia tài nguyên truyền thông khả dụng cho các nguồn phát [kênh truyền dẫn] khác nhauNguyên lý ghép kênhXu hướng tất yếu của NGN: Sử dụng hết, sử dụng hiệu quả tài nguyên và đảm bảo chất lượng => phân chia tài nguyên khả dụng, gán, cấp phát, phân bổ, định tuyến một cách hiệu quả => cơ chế động & thích ứng => tăng tính phức tạp trong quản lý tài nguyên [định tuyến, điều khiển luồng, tài nguyên địa chỉ] sử dụng hết tài nguyênTài nguyên của hệ thống WDM được hiểu là cửa sổ truyền dẫn của sợi quang, WDM cho phép truyền nhiều bước sóng quang trên cùng một sợi quangTriển khai đa truy nhập, chuyển mạch, IP => sử dụng hiệu quảThuật toán quản lý tài nguyên và cấp phát phân bổ đại chỉ IP, gán, phân bổ, định tuyến, điều khiển luồngNguồn phát quang độ rộng phổ nhỏ trong khi đó tài nguyên độ rộng băng tần của sợi quang rất lớn => WDMCàng phân nhỏ tài nguyên khả dụng tính đa dạng [phức tạp] về cấu hình, quản lý càng cao đa dạng về dịch vụ càng cao hiệu quả sử dụng tài nguyên càng cao dung hòa và tối ưuQuá trình phát triển của DWDMSự khác nhau cơ bản giữa WDM và DWDM là mức độ ghép => DWDM đạt được dung lượng lớn hơn.DWDM là giải pháp khai thác triệt để tài nguyên phổ tần của sợi quang ?Càng phân chia nhỏ đơn vị tài nguyên => hiệu quả càng cao, đáp ứng tính đa dạng của loại hình dịch vụ.=> tăng mức độ quản lý, phân bổ,.IP OVERWDMOverall reduction of equipment costs and management complexityImproved bandwidth efficiencyKhái niệm: kênh logic, kênh vật lý; giao diện và giao thức; chồng giao thức/giao diện vật lýPhân loại tài nguyên: [tài nguyên tự nhiên, tài nguyên nhân tạo]Tài nguyên logic, giao thức [tài nguyên địa chỉ]; Tài nguyên phổ , tần số, [giao diện]Phân loại hệ thống WDMCác chế độ truyền dẫn WDMBWDM: Ghép kênh theo bước sóng băng rộngGhép 2 kênh bước sóng ở 2 cửa sổ truyền dẫn quang khác nhauChi phí thấpDung lượng và khoảng cách bị giới hạnCWDM: Ghép kênh theo bước sóng thô [lỏng]Ghép các kênh bước sóng có khoảng cách kênh 20 nm hoặc 2500 GHz theo tiêu chuẩn ITU G.694.2 trong dải 1270 – 1610 nm.Ứng dụng trong các hệ thống truyền tải khoảng cách ngắn [≤ 50 km], tốc độ kênh tối đa 2,5G b/s.Chi phí không cao, dung lượng có giới hạn [18 s]DWDM: Ghép kênh theo bước sóng mật độ caoGhép các kênh bước sóng có khoảng cách kênh ≤ 200 GHz [200,100,50,25, GHz] theo tiêu chuẩn ITU G.692.Ứng dụng trong các hệ thống truyền tải từ khoảng cách ngắn đến khoảng cách dài có dung lượng lớn.Chi phí tăng theo chiều dài hệ thống, tăng số lượng kênh [giảm ]Phân loại hệ thống WDMPhân loại hệ thống WDMPhân loại hệ thống WDMWavelength regions for WDMPhân loại hệ thống WDMChannel number versus wavelength setting accuracyPhân loại hệ thống WDMWDM featuresMô hình hệ thống WDMMUX/DE-MUX Sợi dẫn quang1,2, ... N,1,,2, ... ,NRxNKênh 1Kênh 1’Kênh NKênh N'1,N,1RxNTxNTxN NTxNKênh 1Kênh 1’KênhNKênhN'1,N,1TxNRxNRxN NMUX/DE-MUXTDMA3Nguyên lý TDMATDMA/FDDTDMA/TDDTạo và thu cụmĐồng bộNguyên lý TDMA Nguyên lý TDMA/FDD và TDMA/TDDTạo cụm ở hệ thống TDMA Cụm: lưu đệm dữ liệu người dùng và ghép thông tin điều khiển bổ sung; phù hợp hóa tính đa dạng loại hình kênh logic [thông tin và báo hiệu điều khiển]Mỗi cụm gồm thông tin lưu lượng và thông tin bổ sung:Đầu đề chứa:Thông tin để: [i] khôi phục sóng mang CR; [ii] đồng bộ đồng hồ bit của máy thu BTR.Từ duy nhất UW để xác định khởi đầu của một cụm và giải quyết sự không rõ ràng về pha trong giải điều chế nhất quán.Nhận dạng kênh CI.Báo hiệu và điều khiểnKiểm tra đường truyềnTạo cụm ở hệ thống TDMA Thu cụm trong TDMA Đồng bộ ở TDMAĐồng bộ để xác định đúng vị trí của cụm ở máy thu/phát. Nếu là máy di động, thì đồng bộ còn phải xét vị trí so với trạm gốc.So với FDMA, TDMA cho phép tiết kiệm tần số và thiết bị thu phát hơn. Tuy nhiên để đáp ứng dung lượng, thường kết hợp TDMA với FDMA như GSM.Nhược điểm của TDMA là đòi hỏi đồng bộ tốt và thiết bị phức tạp hơn FDMA khi cần dung lượng truyền dẫn cao, ngoài ra do đòi hỏi xử lý số phức tạp nên xẩy ra hiện tượng hồi âm.CDMA4Nguyên lý CDMATrải phổ chuỗi trực tiếp DSSSTrải phổ nhẩy tần FHSSTrải phổ nhẩy thời gian THSSCDMA/FDDCDMA/TDDNGUYÊN LÝ CDMA CDMA là phương thức đa truy nhập dựa trên nguyên lý trải phổ, ở đó mỗi kênh được cấp một cặp tần số và một mã duy nhất.Tồn tại ba phương pháp trải phổ cơ bản:Trải phổ chuỗi trực tiếp [DSSS: Direct-Sequence Spreading Spectrum]Trải phổ nhẩy tần [FHSS: Frequency- Hopping Spreading Spectrum]Trải phổ nhẩy thời gian [THSS: Time- Hopping Spreading Spectrum]Có thể kết hợp các phương pháp trên để tạo hệ thống lai ghépMột hệ thống thông tin số được coi là SS nếu:Tín hiệu phát chiếm độ rộng băng tần lớn hơn độ rộng băng tần tối thiểu cần thiết để mang thông tin.Trải phổ được thực hiện bằng một mã độc lập với số liệu.Sơ đồ khối hệ thống thông tin số điển hình với trải phổ [cấu hình hệ thống mặt đất và vê tinh]Tb = thời gian một bit của luồng số cần phátTn = Chu kỳ của mã giả ngẫu nhiên dùng cho trải phổTc = Thời gian một chip của mã trải phổTrải phổ chuỗi trực tiếp [DS_SS] TT =TbnT =TbnctDirect Sequence Spread Spectrum DS_SSNote: T=TbDirect Sequence Spread Spectrum DS-SSDirect Sequence Spread Spectrum DS-SSDirect Sequence Spread Spectrum DS-SSTrải phổ nhẩy tần [FHSS] Hệ thống FHSS đạt được SS bằng cách nhẩy tần số mang trên một tập [lớn] các tần số. Mẫu nhẩy tần có dạng giả ngẫu nhiên. Tần số trong khoảng thời gian của một chip Tc giữ nguyên không đổi. Tốc độ nhẩy tần có thể nhanh hoặc chậm. Nhẩy tần nhanh được thực hiện ở tốc độ cao hơn tốc độ bit của bản tin.Nhẩy tần chậm được thực hiện ở tốc độ thấp hơn tốc độ bit của bản tin.Trải phổ nhẩy thời gian [THSS] Hệ thống THSS đạt được SS bằng cách nén một khối bit số liệu và phát ngắt quãng trong một hay nhiều khe thời gian trong một khung chứa số lượng lớn khe thời gian. Mẫu nhẩy thời gian xác định khe thời gian nào được sử dụng để truyền dẫn trong mỗi khung.Mô hình đơn giản của hệ thống DS_SSMô hình đơn giản của hệ thống DS_SSTín hiệu ở đầu vào của máy phát k Sau bộ chuyển đổi mức Nguyên lý DSSS[dạng sóng-miền thời gian]Tính chất của mã trực giao:Biểu diễn mã trải phổ:Nguyên lý DSSS[dạng sóng-miền thời gian]Tín hiệu phát vô tuyến điều chế BPSKTín hiệu thu vô tuyếnCoi rằng: [i] máy thu được đồng bộ sóng mang và đồng bộ mã trải phổ với máy phát; [ii] bỏ qua tạp âm nhiệt của đường truyền và chỉ xét nhiễu của K-1 người sử dụng trong hệ thống; [iii] công suất tín hiệu thu tại máy thu k thuộc K người sử dụng bằng nhau; [iv] bỏ qua trễ truyền sóngNguyên lý DSSS[dạng sóng-miền thời gian]Tín hiệu sau giải điều chế BPSKTín hiệu sau bộ tích phân [đầu vào mạch quyết định]Nguyên lý DSSS[dạng sóng-miền thời gian]Nguyên lý DSSS[phổ của tín hiệu-miền tần số] Phổ của luồng số đơn cực bk[t]Phổ của luồng số lưỡng cực dk[t] [đầu vào trải phổ]Nguyên lý DSSS[phổ của tín hiệu-miền tần số]Phổ của tín hiệu sau điều chế BPSKPhổ của luồng số sau trải phổNguyên lý DSSS[phổ của tín hiệu-miền tần số]Phổ của tín hiệu thu ở đầu vào máy thu kPhổ của tín hiệu sau giải trải phổ của máy thu kMật độ phổ công suất của luồng bit lưỡng cực d[f] và luồng số sau trải phổ dc[f] khi Tb=5Tc.Nguyên lý DSSS[phổ của tín hiệu-miền tần số]PSD, W/HzbRkrP}cRjrPbT1bT2bT3bT1-bT2-bT3-cT1-cT1cff-, Hz0Nguyên lý DSSS[phổ của tín hiệu-miền tần số]PSD thu từ máy phát k và từ tất cả các máy phát khácPhổ tín hiệu sau bộ lọc băng thông Nguyên lý DSSS[phổ của tín hiệu-miền tần số]Nguyên lý CDMA/FDDChuçim· 1Chuçim· 2Chuçim· MSãng mang 1[ X]Chuçim· 1Chuçim· 2Chuçim· MSãng mang 2[ X]Chuçim· 1Chuçim· 2Chuçim· MSãng mang N[ X]Chuçim· 1Chuçim· 2Chuçim· MSãng mang 1[ X]Chuçim· 1Chuçim· 2Chuçim· MSãng mang 2[ X]Chuçim· 1Chuçim· 2Chuçim· MSãng mang N[ X]§êng xuèng§êng lªnYDDDDDDDDXDY: §é réng b¨ng tÇn kªnh CDMA: Ph©n c¸ch t©n sè sãng mang ®êng xuèng vµ ®êng lªnNguyên lý CDMA/TDDTFa] Cấu hình chuyển mạch đa điểm [Cấp phát đường lên/ đường xuống đối xứng]TFb] Cấu hình chuyển mạch đa điểm [cấp phát đường xuống/đường lên không đối xứng]TFc] Cấu hình chuyển mạch đa điểm [cấp phát đường xuống/ đường lên đối xứng]TFd] Cấu hình chuyển mạch đơn điểm [Cấp phát đường xuống/đường lên không đối xứng]Tần số2468101214TDD-CDMANăng lượngThời gianKhung có 15 khe thời gianMã1-8Ưu nhược điểm của CDMAƯu điểm của CDMA so với FDMA và TDMA:Cho dung lượng cao hơnKhả năng chống nhiễu và phađinh tốt hơnBảo mật thông tin tốt hơnDễ dàng áp dụng cho các hệ thống đòi hỏi cung cấp linh hoạt dung lượng kênh cho từng người sử dụngCho phép chuyển giao lưu lượng mềm giữa các vùng phủ sóng nhờ dẫn đến không mất thông tin khi chuyển giao.Do sử dụng chung tần số cho nhiều người sử dụng nên quy hoạch mạng cũng đơn giản hơnNhược điểm:Đồng bộ phức tạp hơn: Ngoài đồng bộ định thời còn phải đồng bộ mãCần nhiều mạch điện xử lý số hơnMạng chỉ cho hiệu suất sử dụng cao khi nhiều người cùng sử dụng chung tần sốSDMA5SDMA được sử dụng ở tất cả các hệ thống thông tin vô tuyến tổ ong [hệ thống tương tự và hệ thống số]. SDMA được sáng tỏ nhất ở các hệ thông thông tin vô tuyến tổ ong, cho phép đa truy nhập đến một kênh vô tuyến chung [hay tập kênh] trên cơ sở [tùy theo vị trí của MS].Yếu tố hạn chế đối với SDMA là hệ số tái sử dụng tần số [ trong đó nhièu người dùng chia sẻ đồng thời cùng một tần số], họ phải đủ xa để giảm thiểu can nhiễu đồng kênh. Tập các tần số trong cùng một ô có thể đựơc lặp lại ở các ô khác trong hệ thống nếu đảm bảo đủ khoảng cách giữa các ô sử dụng cùng tần số để ngăn chặn nhiễu giao thoa đồng kênh.Tồn tại rất nhiều sơ đồ SDMA trong các hệ thống tổ ong hiện nay: ô mini, ô micro, ô phân đoạn, ô dù che và các anten thông minh. Đây là các phương pháp phân chia không gian trong đó các máy di động làm việc với độ phân giải không gian cao hơn và nhờ vậy rút ngắn khoảng cách giữa các người sử dụng mà không vi phạm các quy định về nhiễu đồng kênh. Nguyên lý SDMANguyên lý SDMAÔ micro được phủ sóng bởi các trạm gốc có công suất rất thấp ở các vùng mật độ lưu lượng cao trong hệ thống.Ô dù phủ là các ô rất lớn được thiết kế để gánh đỡ tải cho các ô microÔ phân đoạn là các ô được phủ sóng bới các đoạn ô 1200 hoặc 600 bằng các anten có tính hướng nhờ vậy tăng được dung lượng hệ thống.Anten thông minh là phát kiến mới nhất cho hệ thống thông tin tổ ong vô tuyến. Các anten này tạo ra các búp sóng khá hẹp nhờ vậy tăng đáng kể vùng phủ sóng và dung lượng hệ thống.Ph¬ng ph¸p « dïÔ dù lớn[lưu lượng, vận tốc cao]Các Ô Micro[lưu lượng, vận tốc thấp]Nguyên lý SDMA[Vùng phủ sóng của trạm gốc ở vô tuyến tổ ong]Phủ sóng có hướng: mỗi ô được chia thành ba đoạn ô lệch nhau 1200 Phủ sóng vô hướngNguyên lý SDMA[Anten thông minh]Hệ thống anten thích ứngHệ thống búp hướng chuyển mạchDung lượng hệ thống FDMA, TDMADung lượng hệ thống CDMANote6Multiple Access Schemes xin ch©n thµnh c¶m ¬n!