Thạc Sĩ Tối ưu hoá gán kênh cố định cho các mạng di động tế bào

Mở đầu
Trong hai thập kỷ qua, nhu cầu phát triển điện thoại vô tuyến và các dịch vụ
dữ liệu vô tuyến ngày càng tăng mạnh. Nhu cầu các dịch vụ vô tuyến của mạng tế
bào đang tăng với tốc độ rất cao trong mỗi năm và tại những vùng đô thị nhu cầu
này đã vượt quá dung lượng khả dụng. Nhiều kỹ thuật khác nhau được sử dụng để
tăng dung lượng hệ thống. Các kỹ thuật được sử dụng bao gồm chia nhỏ tế bào, chỉ
định phổ tần mới, các phương pháp đa truy cập mới (TDMA, CDMA) và gán kênh
động. Đối với hệ thống tế bào với phổ tần cố định được gán và sử dụng công nghệ
ghép kênh cụ thể, dung lượng của một hệ thống phụ thuộc vào hiệu quả của chiến
lược gán kênh đã sử dụng. Mặc dù có rất nhiều đề xuất đối với chiến lược gán kênh
động, tất cả các hệ thống tế bào hiện có đều sử dụng gán kênh cố định vì hiệu quả
chi phí của nó và chất lượng dịch vụ có thể dự đoán trước. Chính vì vậy, tối ưu gán
kênh cố định là vấn đề được đặc biệt quan tâm đối với các mạng di động tế bào. ở
nước ta hiện nay, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của mạng viễn thông, mạng
thông tin di động tế bào đã trở thành một phần cơ sở hạ tầng thông tin không thể
thiếu được. Xuất phát từ lý do đó, tôi chọn đề tài: “Tối ưu hoá gán kênh cố định
cho các mạng di động tế bào” cho luận văn của mình.
Bố cục luận văn gồm các phần sau:

- Chương 1: Giới thiệu tổng quan về mạng tế bào, bao gồm các vấn đề cơ bản
như tái sử dụng kênh, chia tách tế bào, chuyển giao và bài toán gán kênh cho mạng.
- Chương 2: Giới thiệu các chiến lược gán kênh và một số kỹ thuật nâng cao
dung lượng mạng di động tế bào. Trong đó đi vào phân tích hai chiến lược gán
kênh là: gán kênh cố định (FCA) và gán kênh động (DCA). Các phương pháp tăng
dung lượng mạng như anten thích nghi, phát hiện đồng thời, thích nghi đường
truyền được giới thiệu một cách cơ bản nhất.
- Chương 3: Nghiên cứu ý tưởng cơ bản của việc sắp xếp các tế bào thành danh
sách có thứ tự, sau đó thực hiện gán kênh. Xem xét bài toán gán kênh cố định, vấn
đề gán kênh có sắp xếp lại tế bào, tối ưu hoá gán kênh tại các điểm nóng. Tổng
cộng có sáu thuật toán gán kênh, cụ thể là các thuật toán F/CR, F/DR, R/CR,
R/DR, FR/CR và FR/DR đã đợc đề xuất.
Cuối cùng là đánh giá và kết luận về việc tối ưu gán kênh cố định cho các
mạng di động tế bào.



Mục lục
Trang
Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt I
Mục lục IV
Danh mục các bảng VIII
Danh mục các hình vẽ, đồ thị IX
Mở đầu 1
Chương 1: Giới thiệu chung 3
1.1 Khái niệm tế bào 3
1.1.1 Tái sử dụng kênh trong các mạng tế bào 5
1.1.2 Sự chia tách tế bào 9
1.1.3 Chuyển giao 10
1.2. Gán kênh 11
Chương 2: Các chiến lược gán kênh 13
2.1 Gán kênh cố định cho các mạng tế bào 13
2.1.1 Tỷ số S/I mục tiêu 15
2.1.2 Khoảng cách sử dụng lại tần số 18
2.1.3 Sắp xếp tế bào và các mẫu gán kênh 19
2.2 Gán kênh động 23
2.2.1 DCA tập trung 25
2.2.2 DCA không tập trung 25
2.2.3 Chia tách kênh 28
2.2.4. Gán gói động 31
2.2.5 DCA đối với các mạng UTRA-TDD 32
2.3 Tối ưu hoá gán kênh trong các mạng tế bào 33
2.3.1 Phương pháp hạ xuống dốc nhất 35
2.3.2 Phương pháp ủ mô phỏng 35
2.3.3 Phương pháp thuật toán di truyền 37
2.3.4 Gán kênh trong các hệ thống W- CDMA 37
2.4 Dung lượng mạng tế bào và các phương pháp nâng cao
dung lượng
38
2.4.1 Anten thích nghi 39
2.4.2 Phát hiện đồng thời 40
2.4.3 Thích nghi đường truyền 41
2.5 Kết luận 42
Chương 3: Tối ưu hoá gán kênh cố định trong mạng
di động tế bào
44
3.1 Giới thiệu 44
3.2 Xây dựng bài toán 47
3.3 Những quy tắc kinh nghiệm cơ bản 50
3.3.1 Hai phương pháp sắp xếp tế bào 50
3.3.2 Hai chiến lược gán kênh 51
3.4 Gán kênh với việc sắp xếp lại tế bào 51
3.4.1 Bốn thuật toán gán kênh 51
3.4.2 Độ phức tạp 54
3.4.3 Ví dụ 54
3.5 Tối ưu việc gán kênh tại các điểm nóng 57
3.5.1 Chiến lược F và chiến lược R 57
3.5.2 Chiến lược FR 59
3.6 Đánh giá chất lượng 63
3.6.1 Chất lượng của thuật toán F/CR, F/DR, R/CR và R/DR 67
3.6.2 ảnh hưởng của X và Y đối với chất lượng của các thuật
toán FR/CR và FR/DR
68
3.6.3 Chất lượng của các thuật toán FR/CR và FR/DR 68
3.7 Kết luận 69
Kết luận 70
Tài liệu tham khảo