Tính xác suất nghẽn trong hệ thống thông tin di động CDMA sử dụng anten thông minh

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
---------------------------

HOÀNG LONG

TÍNH XÁC SUẤT NGHẼN TRONG HỆ THỐNG
THƠNG TIN DI ĐỘNG CDMA SỬ DỤNG
ANTEN THÔNG MINH
Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện tử

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. HỒ CHÍ MINH, tháng 07 năm 2011


CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH

Cán bộ hướng dẫn khoa học: TS. Đỗ Hồng Tuấn

Cán bộ chấm nhận xét 1:

Cán bộ chấm nhận xét 2:

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp.
HCM ngày …… tháng …… năm .……..
Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:
1. ..............................................................................................
2. ..............................................................................................

3. ..............................................................................................
4. ..............................................................................................
5. ..............................................................................................
Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Bộ môn quản lý chuyên
ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có).

Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV

Bộ môn quản lý chuyên ngành


TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

PHÒNG ĐÀO TẠO SĐH

Tp. HCM, ngày . . . . tháng . . . . năm 2011

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên: Hoàng Long

Phái: Nam

Ngày, tháng, năm sinh: 31/7/1983

Nơi sinh: Kiên Giang

Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện tử

MSHV: 01408375

I- TÊN ĐỀ TÀI: Tính xác xuất nghẽn trong hệ thống thơng tin di động CDMA
sử dụng anten thông minh
II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:
- Tìm hiểu tổng quan về các hệ thống anten trong thông tin di động và một số
phương pháp giảm nghẽn sử dụng anten đẳng hướng.
- Xây dựng cơng thức tổng qt tính xác suất nghẽn của nhiều lớp dịch vụ
với sự hiện diện của nhiều hot-beam.
- Thực hiện mơ phỏng trong trường hợp có một lớp dịch vụ, hai lớp dịch vụ
ba lớp dịch vụ với sự hiện diện của một hot-beam và hai hot-beam tương ứng.
- Đánh giá hiệu quả giảm nghẽn của phương pháp gán lại búp sóng trong tình
huống có nhiều hot-beam trong cell.
III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 14/2/2011
IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 01/7/2011
V- CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS. ĐỖ HỒNG TUẤN
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
(Họ tên và chữ ký)

CN BỘ MÔN

KHOA QL CHUYÊN NGÀNH

QL CHUYÊN NGÀNH

(Họ tên và chữ ký)

(Họ tên và chữ ký)

LỜI CẢM ƠN

Em xin gửi đến thầy Đỗ Hồng Tuấn lời cảm ơn chân thành nhất. Thầy đã trực tiếp
hướng dẫn, chỉ bảo và tạo mọi điều kiện thuận lợi về tài liệu để em hoàn thành luận văn
này.
Em cũng xin chân thành cảm ơn quý thầy cô ở Khoa Điện - Điện tử trường Đại
học Bách khoa Tp. Hồ Chí Minh, là những người đã truyền đạt kiến thức cho em và định
hướng nghiên cứu cho em trong suốt thời gian học tập và nghiên cứu tại trường.
Cuối cùng em xin cảm ơn gia đình và bạn bè đã giúp đỡ, động viên em trong suốt
quá trình học tập và nghiên cứu.

Em xin chân thành cảm ơn
Hoàng Long


Luận Văn Thạc Sỹ Kỹ Thuật Điện Tử

CBHD: TS ĐỖ HỒNG TUẤN

MỤC LỤC
........................................................................................................................... Trang
DANH SÁCH HÌNH VẼ ................................................................................................. 3
DANH SÁCH BẢNG BIỂU............................................................................................ 8
TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN ............................................................................. 9
LỜI NÓI ĐẦU .............................................................................................................. 10
PHẦN I : LÝ THUYẾT CƠ SỞ .................................................................................... 12
CHƯƠNG I : CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN ................................................................... 12
1.1 Lưu lượng và cấp độ dịch vụ ................................................................................ 12
1.2 Hệ thống thông tin di động tổ ong ........................................................................ 13

1.3 Các phương pháp giảm nghẽn sử dụng anten đẳng hướng .................................... 15
1.3.1Cell splitting .................................................................................................. 15
1.3.2 Sectoring ....................................................................................................... 16
1.3.3 Mượn kênh ................................................................................................... 17
CHƯƠNG II TỔNG QUAN VỀ ANTEN ...................................................................... 19
2.1 Anten đẳng hướng ............................................................................................... 19
2.2 Anten định hướng ................................................................................................ 20
2.3 Hệ thống anten phân tán ...................................................................................... 20
2.4 Anten thông minh ................................................................................................ 22
2.4.1 Hệ thống anten chuyển mạch búp sóng.......................................................... 24
2.4.2 Hệ thống anten mảng thích nghi .................................................................... 26
Chương III : XÂY DỰNG CÔNG THỨC TỔNG QUÁT .............................................. 31
3.1 Điều kiện chấp nhận cuộc gọi khi sử dụng anten đẳng hướng ............................... 31
3.2 Điều kiện chấp nhận cuộc gọi khi sử dụng anten thơng minh ............................... 32
3.3 Lý thuyết tính xác suất nghẽn .............................................................................. 34
3.3.1 Trường hợp một hot-beam và một lớp dịch vụ............................................... 34
3.3.2 Trường hợp hai hot-beam và một lớp dịch vụ ................................................ 41
3.3.3 Trường hợp nhiều lớp dịch vụ khơng có sự hiện diện của hot-beam ............. 44
3.4 Xây dựng công thức tổng quát ............................................................................. 45
3.4.1 Trường hợp nhiều hot-beam, một lớp dịch vụ ................................................ 45
3.4.2 Trường hợp nhiều hot-beam, nhiều lớp dịch vụ khác nhau ............................ 46
3.5 Giải thuật chương trình tổng quát......................................................................... 48
3.6 Giao diện chương trình mơ phỏng ........................................................................ 55
PHẦN II KẾT QUẢ MƠ PHỎNG................................................................................. 58
Chương IV : Một hot-beam .......................................................................................... 58
4.1 Một lớp dịch vụ ................................................................................................... 58
4.2 Hai lớp dịch vụ .................................................................................................... 62
4.3 Ba lớp dịch vụ ..................................................................................................... 72
4.3.1 Tính xác suất nghẽn theo lưu lượng tải cần truyền ......................................... 72
4.3.2 Tính xác suất nghẽn theo các thơng số khác ( độ rộng búp chính, suy hao búp

phụ ) ...................................................................................................................... 79
Chương V: hai hot-beam ............................................................................................... 83
Tính xác suất nghẽn trong hệ thống
thơng tin di động CDMA sử dụng
1/109
HVTH: HỒNG LONG
anten thơng minh


Luận Văn Thạc Sỹ Kỹ Thuật Điện Tử

CBHD: TS ĐỖ HỒNG TUẤN

5.1 Một lớp dịch vụ ................................................................................................... 83
5.2 Hai lớp dịch vụ .................................................................................................... 87
CHUƠNG VI: Kết luận và hướng phát triển ................................................................ 108
Tài liệu tham khảo ....................................................................................................... 109

Tính xác suất nghẽn trong hệ thống
thông tin di động CDMA sử dụng
anten thơng minh

2/109

HVTH: HỒNG LONG


Luận Văn Thạc Sỹ Kỹ Thuật Điện Tử

CBHD: TS ĐỖ HỒNG TUẤN

DANH SÁCH HÌNH VẼ
Hình 1.1 Lưu lượng: muốn truyền, được truyền, nghẽn................................................. 13
Hình 1.2 Hệ thống thơng tin di động tổ ong ................................................................... 14
Hình 1.3 Khái niệm Cell ................................................................................................ 14
Hình 1.4 Khái niệm về biên giới của một Cell .............................................................. 15
Hình 1.5 Phân chia cell .................................................................................................. 16
Hình 1.6 (a) 120 ° sectoring; (b) 60 ° sectoring .............................................................. 17
Hình 1.7 Kịch bản mượn kênh ....................................................................................... 18
Hình 2.1 Anten đẳng hướng và vùng phủ sóng .............................................................. 19
Hình 2.2 Anten định hướng và vùng phủ sóng ............................................................... 20
Hình 2.3 Sự cải thiện hiệu ứng fading đa đường của anten phân tán chuyển mạch ......... 21
Hình 2.4 Sự cải thiện độ tăng ích của anten phân tán phối hợp ....................................... 22
Hình 2.5 Mơ tả hệ thống anten thơng minh .................................................................... 23
Hình 2.6 Các hệ thống anten thơng minh khác nhau ...................................................... 23
Hình 2.7 Vùng phủ sóng của anten chuyển búp (a) và anten mảng thích nghi (b) ........... 26
Hình 2.8 So sánh dạng búp sóng mà anten chuyển búp (màu đỏ) và anten thích nghi (màu
xanh nước biển) có thể chọn tín hiệu( màu xanh lá cây) và nhiễu ( màu vàng). .............. 27
Hình 2.9 Đặc tuyến phủ sóng của các loại anten trong các mơi trường khác nhau .......... 27
Hình 2.10 Anten thích nghi hỗ trợ hai thuê bao trên các kênh thơng thường cùng một lúc
trong cùng một cell ........................................................................................................ 28
Hình 3.1 Giản đồ bức xạ của anten ................................................................................ 33
Hình 3.2: Cell và phân bố lưu lượng khi M = 8 ( 1 HB ) ................................................ 36
Hình 3.3 : Cell và phân bố lưu lượng sau BR khi M = 8 (1HB)...................................... 40
Hình 3.4: Cell và phân bố lưu lượng trong trường hợp hai hot-beam (M = 8) ................. 41
Hình 3.5: Cell và phân bố lưu lượng sau BR trong trường hợp hai hot-beam ................. 41
Hình 3.6 Lưu đồ giải thuật tính xác suất nghẽn hai hot-beam hai lớp dịch vụ ................. 50
Hình 3.7 Giao diện chương trình chính .......................................................................... 55
Hình 3.8 Giao diện chương trình tính xác suất nghẽn theo lưu lượng tải cần truyền ....... 56
Hình 3.9 Giao diện chương trình tính xác suất nghẽn theo các hệ số khác ...................... 57

Hình 4.1 : Xác suất nghẽn tính theo lưu lượng tải cần truyền (Elang/cell) khi  = 30 0 và
 = 2............................................................................................................................. 60
Hình 4.2: Xác suất nghẽn theo tỷ số lưu lượng tải khi  = 30 0 và tải đề nghị của lightly
loaded beam là 0.8 x FLT / búp sóng (= 2.8533 Erlangs) ............................................... 60
Tính xác suất nghẽn trong hệ thống
thông tin di động CDMA sử dụng
anten thơng minh

3/109

HVTH: HỒNG LONG


Luận Văn Thạc Sỹ Kỹ Thuật Điện Tử

CBHD: TS ĐỖ HỒNG TUẤN

Hình 4.3: Xác suất thực hiện được cuộc gọi (3-D) trong trường hợp 2 lớp dịch vụ là hàm
của lưu lượng tải cần truyền .......................................................................................... 63
Hình 4.4 : Xác suất nghẽn (3-D) trong trường hợp 2 lớp dịch vụ là hàm của lưu lượng tải
cần truyền...................................................................................................................... 64
Hình 4.5 : Xác suất nghẽn (đường bao) trong trường hợp 2 lớp dịch vụ là hàm của lưu
lượng tải cần truyền ....................................................................................................... 64
Hình 4.6 Xác suất nghẽn (3-D) của hot-beam trước khi sử dụng phương pháp Beam
Reassignment ( 1 HB,2SC ,  =2) .................................................................................. 66
Hình 4.7 Xác suất nghẽn (đường bao) của hot-beam trước khi sử dụng phương pháp
Beam Reassignment ( 1 HB, 2SC ,  =2 ) ...................................................................... 66
Hình 4.8 Xác suất nghẽn (3-D) của light beam trước khi sử dụng phương pháp Beam
Reassignment ( 1 HB, 2SC ,  =2 ) ................................................................................ 67
Hình 4.9 Xác suất nghẽn (contour) của light beam trước khi sử dụng phương pháp Beam

Reassignment ( 1 HB, 2SC ,  =2 ) ................................................................................ 67
Hình 4.10 Xác suất nghẽn tổng (3-D) trước khi sử dụng phương pháp Beam
Reassignment ( 1 HB, 2SC ,  =2 ) ................................................................................ 68
Hình 4.11 Xác suất nghẽn tổng (contour) trước khi sử dụng phương pháp Beam
Reassignment ( 1 HB, 2SC ,  =2 ) ................................................................................ 68
Hình 4.12 Xác suất nghẽn (3D) của hot-beam mới thứ nhất sau khi sử dụng phương pháp
Beam Reassignment ( 1 HB, 2SC ,  =2 ) ...................................................................... 69
Hình 4.13 Xác suất nghẽn (contour) của hot-beam mới thứ nhất sau khi sử dụng phương
pháp Beam Reassignment ( 1 HB, 2SC ,  =2 ).............................................................. 69
Hình 4.14 Xác suất nghẽn (3D) của hot-beam mới thứ hai sau khi sử dụng phương pháp
Beam Reassignment ( 1 HB, 2SC ,  =2 ) ...................................................................... 70
Hình 4.15 Xác suất nghẽn (contour) của hot-beam mới thứ hai sau khi sử dụng phương
pháp Beam Reassignment ( 1 HB, 2SC ,  =2 ).............................................................. 70
Hình 4.16 Xác suất nghẽn tổng (3-D) sau khi sử dụng phương pháp Beam Reassignment (
1 HB, 2SC ,  =2 ) ......................................................................................................... 71
Hình 4.17 Xác suất nghẽn tổng (contour) sau khi sử dụng phương pháp Beam
Reassignment ( 1 HB, 2SC ,  =2 ) ................................................................................ 71
Hình 4.18 Xác suất nghẽn của hot-beam trước khi sử dụng phương pháp BR ( 1 HB, 3SC
,  =3 ) .......................................................................................................................... 73
Hình 4.19 Xác suất nghẽn của light beam trước khi sử dụng phương pháp BR ( 1 HB,
3SC ,  =3 ) ................................................................................................................... 73
Hình 4.20 Xác suất nghẽn của hot-beam sau khi sử dụng phương pháp BR ( 1 HB, 3SC ,
 =3 ) ............................................................................................................................ 74
Tính xác suất nghẽn trong hệ thống
thơng tin di động CDMA sử dụng
anten thơng minh

4/109

HVTH: HỒNG LONG

Luận Văn Thạc Sỹ Kỹ Thuật Điện Tử

CBHD: TS ĐỖ HỒNG TUẤN

Hình 4.21 Xác suất nghẽn tổng trước khi sử dụng phương pháp BR ( 1 HB, 3SC ,  =3 )
...................................................................................................................................... 74
Hình 4.22 Xác suất nghẽn tổng sau khi sử dụng phương pháp BR ( 1 HB, 3SC ,  =3 ) . 75
Hình 4.23 Xác suất nghẽn hot-beam trước khi sử dụng phương pháp BR ( 1 HB, 3SC , 
=2 ) ............................................................................................................................... 76
Hình 4.24 Xác suất nghẽn light beam trước khi sử dụng phương pháp BR ( 1 HB, 3SC ,
 =2 ) ............................................................................................................................ 77
Hình 4.25 Xác suất nghẽn hot-beam sau khi sử dụng phương pháp BR ( 1 HB, 3SC ,  =2
) .................................................................................................................................... 77
Hình 4.26 Xác suất nghẽn tổng trước khi sử dụng phương pháp BR ( 1 HB, 3SC ,  =2 )
...................................................................................................................................... 78
Hình 4.27 Xác suất nghẽn tổng sau khi sử dụng phương pháp BR ( 1 HB, 3SC ,  =2 ) . 78
Hình 4.28 Xác suất nghẽn tổng tính theo độ rộng búp chính .......................................... 80
Hình 4.29 Xác suất nghẽn tổng tính theo suy hao búp phụ ............................................. 80
Hình 4.30 Xác suất nghẽn tổng tính theo tỷ số lưu lượng tải .......................................... 81
Hình 4.31 Xác suất nghẽn tổng tính theo hệ số SNIR..................................................... 81
Hình 4.32 Xác suất nghẽn tổng tính theo cơng suất nhiễu .............................................. 82
Hình 4.33 Xác suất nghẽn tổng tính theo cơng suất chuẩn hóa ....................................... 82
Hình 5.1 Xác suất nghẽn tổng sau khi sử dụng phương pháp BR theo tỷ số góc quay ( 2

1 =2 , 2 =3, S =64 lưu lượng tại cần truyền là 55 erlang) ............................ 84
Hình 5.2 Xác suất nghẽn hai hot-beam một lớp dịch vụ (S=96, 1 =2, 2 =3) ................... 85
HB, 1SC ,

Hình 5.3 Xác suất nghẽn hai hot-beam một lớp dịch vụ ( S=96, 1 =1.5 , 2 =2 )........... 86
Hình 5.4 Xác suất nghẽn (đường bao) của hot-beam thứ nhất trước khi sử dụng phương
pháp Beam Reassignment ( 2 HB, 2SC , 1 =2 , 2 =3 , S1 =64, S 2 = 32) ........................ 88
Hình 5.5 Xác suất nghẽn (3-D) của hot-beam thứ nhất trước khi sử dụng phương pháp
Beam Reassignment ( 2 HB, 2SC , 1 =2 , 2 =3 , S1 =64, S 2 = 32) ................................ 88
Hình 5.6 Xác suất nghẽn (đường bao) của hot-beam thứ hai trước khi sử dụng phương
pháp Beam Reassignment ( 2 HB, 2SC , 1 =2 , 2 =3 , S1 =64, S 2 = 32) ........................ 89
Hình 5.7 Xác suất nghẽn (3-D) của hot-beam thứ hai trước khi sử dụng phương pháp
Beam Reassignment ...................................................................................................... 89
Hình 5.8 Xác suất nghẽn (3-D) của light beam ( 2 HB, 2SC , 1 =2 , 2 =3 , S1 =64, S 2 =
32)................................................................................................................................. 90
Tính xác suất nghẽn trong hệ thống
thơng tin di động CDMA sử dụng
anten thơng minh

5/109

HVTH: HỒNG LONG


Luận Văn Thạc Sỹ Kỹ Thuật Điện Tử

CBHD: TS ĐỖ HỒNG TUẤN

Hình 5.9 Xác suất nghẽn (contour) của light beam ( 2 HB, 2SC , 1 =2 , 2 =3 , S1 =64,
S 2 = 32)......................................................................................................................... 90
Hình 5.10 Xác suất nghẽn (3-D) của hot-beam mới thứ nhất sau khi sử dụng phương pháp
Beam Reassignment ( 2 HB, 2SC , 1 =2 , 2 =3 , S1 =64, S 2 = 32) ................................ 91
Hình 5.11 Xác suất nghẽn (contour) của hot-beam mới thứ nhất sau khi sử dụng phương
pháp Beam Reassignment .............................................................................................. 91

Hình 5.12 Xác suất nghẽn (3-D) của hot-beam mới thứ hai sau khi sử dụng phương pháp
Beam Reassignment ( 2 HB, 2SC , 1 =2 , 2 =3 , S1 =64, S 2 = 32) ................................ 92
Hình 5.13 Xác suất nghẽn (contour) của hot-beam mới thứ hai sau khi sử dụng phương
pháp Beam Reassignment .............................................................................................. 92
Hình 5.14 Xác suất nghẽn (3-D) của hot-beam mới thứ ba sau khi sử dụng phương pháp
Beam Reassignment ( 2 HB, 2SC , 1 =2 , 2 =3 , S1 =64, S 2 = 32) ................................ 93
Hình 5.15 Xác suất nghẽn (contour) của hot-beam mới thứ ba sau khi sử dụng phương
pháp Beam Reassignment .............................................................................................. 93
Hình 5.16 Xác suất nghẽn (3-D) của hot-beam mới thứ tư sau khi sử dụng phương pháp
Beam Reassignment ( 2 HB, 2SC , 1 =2 , 2 =3 , S1 =64, S 2 = 32) ................................ 94
Hình 5.17 Xác suất nghẽn (contour) của hot-beam mới thứ tư sau khi sử dụng phương
pháp Beam Reassignment .............................................................................................. 94
Hình 5.18 Xác suất nghẽn tổng (3-D) trước khi sử dụng phương pháp Beam
Reassignment ( 2 HB, 2SC , 1 =2 , 2 =3 , S1 =64, S 2 = 32) .......................................... 95
Hình 5.19 Xác suất nghẽn tổng (contour) trước khi sử dụng phương pháp Beam
Reassignment ( 2 HB, 2SC , 1 =2 , 2 =3 , S1 =64, S 2 = 32) .......................................... 95
Hình 5.20 Xác suất nghẽn tổng (3-D) sau khi sử dụng phương pháp Beam Reassignment (
2 HB, 2SC , 1 =2 , 2 =3 , S1 =64, S 2 = 32) ................................................................... 96
Hình 5.21 Xác suất nghẽn tổng (contour) sau khi sử dụng phương pháp Beam
Reassignment ( 2 HB, 2SC , 1 =2 , 2 =3 , S1 =64, S 2 = 32) .......................................... 96
Hình 5.22 Xác suất nghẽn (đường bao) của hot-beam thứ nhất trước khi sử dụng phương
pháp Beam Reassignment .............................................................................................. 98
Hình 5.23 Xác suất nghẽn (đường bao) của hot-beam thứ hai trước khi sử dụng phương
pháp Beam Reassignment( 2 HB, 2SC , 1 =2 , 2 =3 , S1 =40, S 2 = 20) ......................... 98
Hình 5.24 Xác suất nghẽn (contour) của light beam( 2 HB, 2SC , 1 =2 , 2 =3 , S1 =40,
S 2 = 20)......................................................................................................................... 99

Tính xác suất nghẽn trong hệ thống
thơng tin di động CDMA sử dụng
anten thơng minh

6/109

HVTH: HỒNG LONG


Luận Văn Thạc Sỹ Kỹ Thuật Điện Tử

CBHD: TS ĐỖ HỒNG TUẤN

Hình 5.25 Xác suất nghẽn (contour) của hot-beam mới thứ nhất sau khi sử dụng phương
pháp Beam Reassignment( 2 HB, 2SC , 1 =2 , 2 =3 , S1 =40, S 2 = 20) ......................... 99
Hình 5.26 Xác suất nghẽn (contour) của hot-beam mới thứ hai sau khi sử dụng phương
pháp Beam Reassignment ............................................................................................ 100
Hình 5.27 Xác suất nghẽn (contour) của hot-beam mới thứ ba sau khi sử dụng phương
pháp Beam Reassignment( 2 HB, 2SC , 1 =2 , 2 =3 , S1 =40, S 2 = 20) ....................... 100
Hình 5.28 Xác suất nghẽn (contour) của hot-beam mới thứ tư sau khi sử dụng phương
pháp Beam Reassignment ............................................................................................ 101
Hình 5.29 Xác suất nghẽn tổng (contour) trước khi sử dụng phương pháp Beam
Reassignment( 2 HB, 2SC , 1 =2 , 2 =3 , S1 =40, S 2 = 20) ......................................... 101
Hình 5.30 Xác suất nghẽn tổng (contour) sau khi sử dụng phương pháp BR( 2 HB, 2SC ,
1 =2 , 2 =3 , S1 =40, S 2 = 20) ..................................................................................... 102
Hình 5.31 Xác suất nghẽn (3-D) của hot-beam thứ nhất trước khi sử dụng phương pháp
Beam Reassignment( 2 HB, 2SC , 1 =2 , 2 =3 , S1 =40, S 2 = 20) ............................... 102
Hình 5.32 Xác suất nghẽn (3-D) của hot-beam thứ hai trước khi sử dụng phương pháp
Beam Reassignment ( 2 HB, 2SC , 1 =2 , 2 =3 , S1 =40, S 2 = 20) .............................. 103
Hình 5.33 Xác suất nghẽn (3-D) của light beam( 2 HB, 2SC , 1 =2 , 2 =3 , S1 =40, S 2 =
20)............................................................................................................................... 103
Hình 5.34 Xác suất nghẽn (3-D) của hot-beam mới thứ nhất sau khi sử dụng phương pháp
Beam Reassignment( 2 HB, 2SC , 1 =2 , 2 =3 , S1 =40, S 2 = 20) ............................... 104

Hình 5.35 Xác suất nghẽn (3-D) của hot-beam mới thứ hai sau khi sử dụng phương pháp
Beam Reassignment( 2 HB, 2SC , 1 =2 , 2 =3 , S1 =40, S 2 = 20) ............................... 104
Hình 5.36 Xác suất nghẽn (3-D) của hot-beam mới thứ ba sau khi sử dụng phương pháp
Beam Reassignment .................................................................................................... 105
Hình 5.37 Xác suất nghẽn (3-D) của hot-beam mới thứ tư sau khi sử dụng phương pháp
Beam Reassignment( 2 HB, 2SC , 1 =2 , 2 =3 , S1 =40, S 2 = 20) ............................... 105
Hình 5.38 Xác suất nghẽn tổng (3-D) trước khi sử dụng phương pháp Beam
Reassignment( 2 HB, 2SC , 1 =2 , 2 =3 , S1 =40, S 2 = 20) ......................................... 106
Hình 5.39 Xác suất nghẽn tổng (3-D) sau khi sử dụng phương pháp Beam( 2 HB, 2SC ,
1 =2 , 2 =3 , S1 =40, S 2 = 20) ..................................................................................... 106

Tính xác suất nghẽn trong hệ thống
thông tin di động CDMA sử dụng
anten thơng minh

7/109

HVTH: HỒNG LONG


Luận Văn Thạc Sỹ Kỹ Thuật Điện Tử

CBHD: TS ĐỖ HỒNG TUẤN

DANH SÁCH BẢNG BIỂU
Bảng 4.1 Các thông số dùng cho mô phỏng ( 1 HB, 1SC ) ............................................................ 58
Bảng 4.2 Độ rộng búp chính tính theo FLT khi xác suất nghẽn tổng của cell nhỏ hơn 1% ............ 59
Bảng 4.3 Độ rộng búp sóng chính khả thi xác suất nghẽn dưới 1 % theo yêu cầu khi xem xét tình
huống hot-beam ....................................................................................................................... 59
Bảng 4.4 Phạm vi của tỷ số lưu lượng tải khả thi trước và sau BR theo độ rộng búp sóng chính và

lưu lượng tải cần truyền của lightly loaded beam ...................................................................... 61
Bảng 4.5 Các thông số dùng cho mơ phỏng hai lớp dịch vụ, khơng có sự hiện diện hot-beam .... 62
Bảng 4.6 Các thông số dùng cho mô phỏng (1 HB, 2SC ,

1 =2 ) .................................................. 65

Bảng 4.7 Các thông số dùng cho mô phỏng ( 1 HB, 3SC ,

 =2 , S1 = 64, S2 = 32, S3 = 16) ......... 72

Bảng 4.8 Các thông số dùng cho mô phỏng (1 HB, 3SC ,

 =2 , S1 = 80, S2 = 40, S3 = 20) ......... 76

Bảng 4.9 Các thông số dùng cho mô phỏng ( 1 HB, 3SC ,

 =2 , S1 = 32, S2 = 16, S3 =8) ........... 79

Bảng 5.1 Các thông số dùng cho mô phỏng ( 2 HB, 1SC ,

1 =2 , 2 =3, S =64)............................ 83

Bảng 5.2: Các thông số dùng cho mô phỏng (2HB, 1SC, S=96,

1 =2, 2 =3) ................................ 84

Bảng 5.3 Các thông số dùng cho mô phỏng ( 2 HB, 1SC , S=96 , 1 =1.5 , 2 =2 ) .......................... 85
Bảng 5.4 Các thông số dùng cho mô phỏng ( 2 HB, 2SC ,

1 =2 , 2 =3 , S1 =64, S 2 = 32) ............ 87

Bảng 5.5 Các thông số dùng cho mô phỏng( 2 HB, 2SC ,

1 =2 , 2 =3 , S1 =40, S 2 = 20) ............. 97

Tính xác suất nghẽn trong hệ thống
thông tin di động CDMA sử dụng
anten thơng minh

8/109

HVTH: HỒNG LONG


Luận Văn Thạc Sỹ Kỹ Thuật Điện Tử

CBHD: TS ĐỖ HỒNG TUẤN

TỪ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN
Từ viết tắt

Diễn giải

3G

Third Generation Of Mobile Telephony Technology

UMTS

Universal Mobile Telecommunications System

CDMA

Code Division Multiples Access

SBF

Switched Beamforming

TLR

Traffic Load Ratio

HB

Hot-beam

LB

Lightly Loaded Beam

BR

Beam Reassignment

QoS

Quality Of Service

CAC

Call Admission Control

CB

Channel Borrowing

FCA

Fixed Channel Allocation

SBR

Borrow from the Richest

BFA

Borrow First Available

MS

Mobile Station

BS

Base Station

BTS

Base Transceiver Station

SC

Service Class

Tính xác suất nghẽn trong hệ thống
thơng tin di động CDMA sử dụng
anten thơng minh

9/109

HVTH: HỒNG LONG


Luận Văn Thạc Sỹ Kỹ Thuật Điện Tử

CBHD: TS ĐỖ HỒNG TUẤN

LỜI NĨI ĐẦU
Hệ thống thơng tin di động thế hệ thứ 3 (3G) cung cấp cho thuê bao các dịch
vụ giá trị gia tăng cao cấp, giúp chúng ta thực hiện truyền thông thoại và dữ liệu,
download âm thanh và hình ảnh với tốc độ cao. Các ứng dụng 3G thơng dụng gồm
truyền video; gửi và nhận e-mail đính kèm file …
Hệ thống thông tin di động thế hệ thứ 3 như UMTS sử dụng tiêu chuẩn
CDMA. Vùng phục vụ của CDMA chia thành nhiều cell. Khi nhiều thuê bao truy
cập các ứng dụng tiêu tốn nhiều tài nguyên (truyền video…) có thể làm ảnh hưởng
đến hiệu năng hệ thống như: dung lượng và xác suất nghẽn thiết kế bởi nhà cung
cấp.
Trong một cell vùng có lưu lượng lớn gọi là hot-spot. Điều này diễn ra thường
xuyên và cần được giải quyết để đảm bảo QoS của hệ thống. Vì hot-spot có xác

suất nghẽn rất lớn nên nhiều nghiên cứu đưa ra các phương pháp giải quyết như:
cell splitting, channel borrowing, cell sectorization [1], antenna tilt [2], … . Nhưng
các phương pháp trên chỉ áp dụng cho hệ thống thông tin di động sử dụng anten
đẳng hướng.
Trong bài báo “On Blocking Probability of Multi-Beam CDMA Systems Using
SBF Array antennas” [3], các tác giả xem xét hệ thống CDMA sử dụng anten
thông minh với kỹ thuật beamforming SBF. Để phủ tồn bộ một cell, SBF sử dụng
nhiều búp, búp chính của mỗi beam không chồng lấn nhau. Beam của hot-spot gọi
là hot-beam.
Các tác giả đã tính xác suất nghẽn trong trường hợp một lớp dịch vụ với sự
hiện diện của một hot-beam. Các tác giả cũng đưa ra phương pháp gán lại búp
sóng Beam Reassignment( BR ) để giảm xác suất nghẽn tổng của hệ thống.
Luận văn sẽ mở rộng bài toán của bài báo trên trong trường hợp tống quát,
tính xác suất nghẽn của hệ thống CDMA nhiều lớp dịch vụ sử dụng anten
Tính xác suất nghẽn trong hệ thống
thơng tin di động CDMA sử dụng
anten thơng minh

10/109

HVTH: HỒNG LONG


Luận Văn Thạc Sỹ Kỹ Thuật Điện Tử

CBHD: TS ĐỖ HỒNG TUẤN

thông minh dưới sự hiện diện của nhiều hot-beam. Luận văn đưa ra kết quả mô
phỏng đánh giá hiệu quả giảm nghẽn của phương pháp BR trong tình huống có
sự hiện diện của nhiều hot-beam.

Nội dung của luận văn gồm sáu chương: chương I sẽ giới thiệu các khái niệm
cơ bản trong thông tin di động và một số phương pháp giảm nghẽn, chương II sẽ
trình bày tổng quan về anten và các hệ thống anten truyền thống, chương III sẽ
đưa ra cách xây dựng công thức tổng quát tính xác suất nghẽn trong trường hợp
nhiều lớp dịch vụ với sự hiện diện của nhiều hot-beam, chương IV và V trình bày
kết quả mơ phỏng trong trường hợp có một lớp dịch vụ, hai lớp dịch vụ, ba lớp
dịch vụ với sự hiện diện của một hot-beam và hai hot-beam tương ứng. Chương
VI nêu ra kết luận.

Tính xác suất nghẽn trong hệ thống
thông tin di động CDMA sử dụng
anten thơng minh

11/109

HVTH: HỒNG LONG


Luận Văn Thạc Sỹ Kỹ Thuật Điện Tử

CBHD: TS ĐỖ HỒNG TUẤN

PHẦN I : LÝ THUYẾT CƠ SỞ
CHƯƠNG I : CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN
1.1 Lưu lượng và cấp độ dịch vụ
Lưu lượng : Trong hệ thống viễn thông, lưu lượng là tin tức được truyền dẫn
qua các kênh thông tin.
Lưu lượng của một th bao được tính theo cơng thức:
A

C *t
3600

(1.1)

Trong đó:
C : số cuộc gọi trung bình trong một giờ của một thuê bao.
t

: thời gian trung bình cho một cuộc gọi.

A : lưu lượng thông tin trên một th bao (tính bằng Erlang).
Ví dụ:
C=1

: trung bình một người có một cuộc gọi trong một giờ.

t = 90s : thời gian trung bình cho một cuộc gọi là 1.5 phút.
A=

1*90
 25 mErlang/thuê bao
3600

Để phục vụ cho 1000 thuê bao ta sẽ cần một lưu lượng là 25 Erlang.
Nếu một kênh bị chiếm tồn bộ thời gian, thì kênh đó đạt được dung lượng cực
đại 1 Erl. Vì th bao truy cập kênh vô tuyến một cách ngẫu nhên, nên không thể
tránh khỏi những khoảng thời gian để trống kênh vơ tuyến đó, do vậy kênh vơ
tuyến khơng đạt được dung lượng lý tưởng (1 Erl). Khi số thuê bao tăng lên, số
cuộc gọi đi qua kênh sẽ tăng theo. Có thể xảy ra tình huống nhiều th bao đồng

thời truy cập một kênh vơ tuyến, khi đó chỉ có một số thuê bao được sử dụng
kênh, những thuê bao khác bị tắc nghẽn.

Tính xác suất nghẽn trong hệ thống
thơng tin di động CDMA sử dụng
anten thơng minh

12/109

HVTH: HỒNG LONG


Luận Văn Thạc Sỹ Kỹ Thuật Điện Tử

CBHD: TS ĐỖ HỒNG TUẤN

Hình 1.1 Lưu lượng: muốn truyền, được truyền, nghẽn
Lưu lượng muốn truyền = Lưu lượng được truyền + Lưu lượng nghẽn.
Offered Traffic

= Carried Traffic

+ Blocked Traffic

Cấp độ dịch vụ - GoS (Grade of Service):
GOS là thông số xác định xác suất nghẽn mạng xảy ra
Lưu lượng muốn truyền: A (Erlang)
Lưu lượng bị nghẽn : A*GoS (Erlang)
Lưu lượng được truyền : A*(1 - GoS) (Erlang)
Theo thống kê cho thấy thì các thuê bao sẽ không nhận ra được sự tắc nghẽn hệ

thống ở mức dưới 10%. Tuy nhiên để mạng hoạt động với hiệu suất cao thì mạng
di động thường có GoS = 2 % nghĩa là tối đa 2% lưu lượng bị nghẽn, tối thiểu
98% lưu lượng được truyền.
1.2 Hệ thống thơng tin di động tổ ong
Tồn bộ vùng phục vụ của hệ thống điện thoại di động tổ ong được chia thành
nhiều vùng phục vụ nhỏ, gọi là các cell, mỗi cell có một trạm gốc quản lý và được
điều khiển bởi tổng đài sao cho thuê bao có thể duy trì được cuộc gọi một cách
liên tục khi di chuyển giữa các cell.

Tính xác suất nghẽn trong hệ thống
thông tin di động CDMA sử dụng
anten thông minh

13/109

HVTH: HOÀNG LONG


Luận Văn Thạc Sỹ Kỹ Thuật Điện Tử

CBHD: TS ĐỖ HỒNG TUẤN

PSTN Mạng
điện thoại
công cộng

Trung tâm
chuyển mạch
điện thoại di
động 1

Trung tâm
chuyển mạch
điện thoại di
động 1

Hình 1.2 Hệ thống thơng tin di động tổ ong
Khái niệm Cell:
Là đơn vị cơ sở của mạng, tại đó trạm di động MS tiến hành trao đổi thông tin
với mạng qua trạm thu phát gốc BTS. BTS trao đổi thơng tin qua sóng vơ tuyến
với tất cả các trạm di động MS có mặt trong Cell.

Hình 1.3 Khái niệm Cell
Hình dạng lý thuyết của Cell là một ơ tổ ong hình lục giác:
Tính xác suất nghẽn trong hệ thống
thông tin di động CDMA sử dụng
anten thơng minh

14/109

HVTH: HỒNG LONG


Luận Văn Thạc Sỹ Kỹ Thuật Điện Tử

CBHD: TS ĐỖ HỒNG TUẤN

Hình 1.4 Khái niệm về biên giới của một Cell
Trên thực tế, hình dạng của cell là khơng xác định. Việc quy hoạch vùng phủ
sóng cần quan tâm đến các yếu tố địa hình và mật độ thuê bao, từ đó xác định số

lượng trạm gốc BTS, kích thước cell và phương thức phủ sóng thích hợp.
1.3 Các phương pháp giảm nghẽn sử dụng anten đẳng hướng
1.3.1Cell splitting
Khi nhu cầu của dịch vụ không dây tăng, số lượng kênh được gán cho một cell
trở nên không đủ để hỗ trợ yêu cầu của thuê bao. Kỹ thuật thiết kế mạng di động
cần cung cấp nhiều kênh hơn trên mỗi đơn vị vùng phủ sóng. Kỹ thuật tách cell và
kỹ thuật sectoring được sử dụng trong thực tế để mở rộng dung lượng các hệ thống
di động.
Tách cell là quá trình phân chia cell bị tắc nghẽn thành các cell nhỏ hơn, mỗi
cell với trạm gốc của riêng mình ( chiều cao anten và công suất giảm tương ứng ).
Phân chia cell tăng dung lượng của một hệ thống di động vì nó làm tăng số lần
kênh được tái sử dụng. Bằng việc xác định các cell mới trong đó bán kính nhỏ hơn
so với các cell gốc và bằng cách thiết lập các cell nhỏ hơn này (gọi là microcells)
giữa các cell hiện có, sẽ nâng cao dung lượng do số lượng các kênh bổ sung cho
mỗi đơn vị diện tích tăng. Một ví dụ về phân chia cell được minh họa trong hình
1.5. Trong hình 1.5, các trạm gốc đặt ở góc của các cell, và các sector phục vụ bởi
một trạm gốc được giả định là bão hịa với lưu lượng (nghẽn ở các trạm gốc A
Tính xác suất nghẽn trong hệ thống
thông tin di động CDMA sử dụng
anten thơng minh

15/109

HVTH: HỒNG LONG


Luận Văn Thạc Sỹ Kỹ Thuật Điện Tử

CBHD: TS ĐỖ HỒNG TUẤN

vượt quá mức thực hiện được cuộc gọi được). Cần thêm các trạm gốc mới để tăng
số lượng các kênh trong sector và để giảm sector phục vụ bởi một trạm gốc duy
nhất. Lưu ý trong hình là các trạm gốc ban đầu A đã được bao quanh bởi sáu
microcells mới. Trong ví dụ 1.5, các cell nhỏ hơn được thêm vào nhưng vẫn đảm
bảo kế hoạch tái sử dụng tần số của hệ thống. Ví dụ,microcell trạm gốc nhãn G
được đặt giữa hai trạm lớn hơn sử dụng cùng tập kênh thiết lập bởi trạm gốc G.
Trong trường hợp này, bán kính của mỗi microcell mới bằng một nửa của cell gốc.
Đối với các cell mới kích thước nhỏ hơn, cơng suất phát của các cell này giảm.

Hình 1.5 Phân chia cell
Trong thực tế, không phải tất cả các cell được tách ra cùng một lúc. Thật khó
cho các nhà cung cấp dịch vụ lắp đặt trạm gốc một cách tối ưu cho việc chia cell.
Vì vậy, kích thước cell khác nhau sẽ tồn tại đồng thời. Trong tình huống như vậy,
cần thực hiện giữ khoảng cách giữa các kênh cùng tần số trong cùng một cell ở
mức tối thiểu cần thiết, và do đó phân kênh trở nên phức tạp hơn.
1.3.2 Sectoring
Tách cell đạt được sự cải thiện dung lượng bằng cách thay đổi tỷ lệ của hệ
thống. Bằng cách giảm bán kính cell R và giữ tỷ số tái sử dụng đồng kênh D / R
không thay đổi, phân chia cell làm tăng số lượng kênh trên mỗi đơn vị diện tích.
Tính xác suất nghẽn trong hệ thống
thông tin di động CDMA sử dụng
anten thông minh

16/109

HVTH: HOÀNG LONG


Luận Văn Thạc Sỹ Kỹ Thuật Điện Tử

CBHD: TS ĐỖ HỒNG TUẤN

Tuy nhiên, một cách khác để tăng công suất, giữ bán kính cell khơng thay đổi và
giảm tỷ số D / R, bằng cách sử dụng phương pháp sectoring . Như ta
biết, sectoring tăng SIR để kích thước cluster có thể giảm xuống. Theo phương
pháp này, đầu tiên SIR được cải thiện bằng cách sử dụng anten đẳng hướng, sau
đó nâng cao dung lượng đạt được bằng cách giảm số lượng các cell trong một
cluster, do đó tăng tần số tái sử dụng. Tuy nhiên, để làm được điều này, cần
giảm nhiễu đồng kênh mà không làm giảm công suất phát.
Nhiễu đồng kênh trong một hệ thống di động có thể được giảm bằng cách thay
thế một anten đẳng hướng tại các trạm gốc bới một số anten định hướng,
mỗi anten bức xạ trong một sector được chỉ định. Bằng cách sử dụng anten định
hướng, một cell nhất định sẽ nhận được nhiễu và truyền với chỉ một phần
nhỏ của các cell đồng kênh có sẵn. Kỹ thuật giảm nhiễu đồng kênh và do đó
tăng hiệu năng hệ thống bằng cách sử dụng anten định hướng được gọi
là sectoring. Các yếu tố mà theo đó các nhiễu đồng kênh sẽ giảm phụ thuộc vào
lượng sectoring được sử dụng. Một cell bình thường phân chia thành ba sector
120 ° hoặc sáu sector 60 ° theo hình 1.6 (a) và (b).

Hình 1.6 (a) 120 ° sectoring; (b) 60 ° sectoring
1.3.3 Mượn kênh
Trong kịch bản mượn kênh CB(Channel Borrowing), cell (cell nhận) sử dụng
hết tất cả các kênh danh định của nó có thể mượn các kênh rỗi của cell lân

Tính xác suất nghẽn trong hệ thống
thông tin di động CDMA sử dụng
anten thơng minh

17/109

HVTH: HỒNG LONG


Luận Văn Thạc Sỹ Kỹ Thuật Điện Tử

CBHD: TS ĐỖ HỒNG TUẤN

cận (cell cho) để thực hiện được cuộc gọi các cuộc gọi mới. Tập hợp các kênh
danh định được phân bổ trong cell theo kịch bản FCA (Fixed Channel Allocation).
Kênh cho mượn phải không gây nhiễu với các cuộc gọi hiện có, như thể hiện
trong hình 1.7

Hình 1.7 Kịch bản mượn kênh
Cuộc gọi thực hiện trong sector X chỉ có thể mượn kênh từ cell 1 và 2
Hai thuật toán mượn kênh:
Mượn kênh thực hiện từ một cell lân cận có số lượng lớn nhất các kênh rỗi
SBR (Borrow from the Richest ).
Chọn kênh rỗi đầu tiên tìm thấy sử dụng thuật tốn tìm kiếm BFA (Borrow
First Available ).

Tính xác suất nghẽn trong hệ thống
thông tin di động CDMA sử dụng
anten thơng minh

18/109

HVTH: HỒNG LONG


Luận Văn Thạc Sỹ Kỹ Thuật Điện Tử

CBHD: TS ĐỖ HỒNG TUẤN

CHƯƠNG II TỔNG QUAN VỀ ANTEN
Có nhiều loại anten đã được nghiên cứu và ứng dụng trong suốt quá trình phát
triển của các thế hệ thơng tin di động, trong đó anten thơng minh đã nhận được sự
quan tâm ngày càng nhiều để cải thiện hiệu suất của hệ thống vô tuyến không dây.
Những hệ thống anten bao gồm tập hợp các kỹ thuật để tăng cường tín hiệu nhận
được, ngăn chặn các tín hiệu nhiễu. Đầu tiên ta điểm qua hai loại anten cơ bản
được dùng khá phổ biến, đó là anten đẳng hướng (omnidirectional antenna) và
anten định hướng (directional antenna)
2.1 Anten đẳng hướng

Hình 2.1 Anten đẳng hướng và vùng phủ sóng
Anten đẳng hướng là loại anten đơn giản dùng để phát và thu sóng đồng đều
đối với tất cả các hướng (Hình 2.1). Loại anten này làm phân tán năng lượng và
cường độ tín hiệu đến được MS chỉ bằng một phần nhỏ của tổng năng lượng tín
hiệu phát ra. Để khắc phục nhược điểm này người ta phải nâng công suất phát,
nhưng điều này lại làm tăng nhiễu đồng kênh. Trong hướng uplink ( từ thuê bao
đến trạm gốc ) anten đẳng hướng khơng có sự chọn lọc tín hiệu của th bao mong
muốn. Nói các khác anten đẳng hướng chỉ phục vụ cho thuê bao có năng lượng tín
hiệu cực đại. anten đẳng hướng có nhiều hạn chế về độ tăng ích, hiệu năng sử
dụng phổ tần số và khả năng tái sử dụng các kênh tần số.
Tính xác suất nghẽn trong hệ thống
thơng tin di động CDMA sử dụng
anten thơng minh

19/109

HVTH: HỒNG LONG

Luận Văn Thạc Sỹ Kỹ Thuật Điện Tử

CBHD: TS ĐỖ HỒNG TUẤN

2.2 Anten định hướng
Là loại anten đơn giản, nhưng khác với anten đẳng hướng nó được thiết kế để
phát và thu tín hiệu tập trung về một hướng nhất định (Hình 2.2). Trong hệ thống
sectoring, nơi anten đẳng hướng duy nhất được thay thế tại các trạm gốc với nhiều
anten định hướng. Hầu hết các hệ thống phục vụ thương mại ngày nay sử dụng ba
sector, mỗi sector phủ sóng 120 ◦. So với anten đẳng hướng, anten định hướng có
độ tăng ích và hiệu năng tín hiệu cao hơn nhờ sự tập trung tín hiệu. Tuy nhiên nó
vẫn không thể khắc phục được một nhược điểm lớn của anten đẳng hướng, đó là
vấn đề nhiễu đồng kênh.

Hình 2.2 Anten định hướng và vùng phủ sóng
2.3 Hệ thống anten phân tán
Hệ thống anten phân tán kết hợp hai anten đặt ở các vị trí khác nhau ở trạm gốc
nhằm hạn chế hiệu ứng đa đường. Hệ thống này cải thiện độ lớn của tín hiệu thu
được bằng cách sử dụng một trong hai phương pháp sau:

Tính xác suất nghẽn trong hệ thống
thông tin di động CDMA sử dụng
anten thông minh

20/109

HVTH: HOÀNG LONG

Luận Văn Thạc Sỹ Kỹ Thuật Điện Tử

CBHD: TS ĐỖ HỒNG TUẤN

Hình 2.3 Sự cải thiện hiệu ứng fading đa đường của anten phân tán chuyển
mạch
Anten phân tán chuyển mạch
Hệ thống liên tục chuyển đổi giữa hai anten để chọn kết nối kênh tín hiệu với
anten nào ở vị trí thu được tín hiệu tốt nhất( sử dụng anten có độ tăng ích lớn hơn).
Hệ thống này có khả năng cải thiện được hiệu ứng fading (Hình 2.3), tuy nhiên nó
khơng thể nâng cao độ tăng ích do tại mỗi thời điểm chỉ có một anten làm việc.
Anten phân tán phối hợp
Hệ thống nhận tín hiệu từ cả hai anten, sửa sự lệch pha nhằm phối hợp hai tín
hiệu để đưa ra tín hiệu tốt nhất. Hệ thống này khơng những cải thiện được hiện
tượng fading mà còn tăng được độ tăng ích của anten (Hình 2.4). Các hệ thống
anten phối hợp khác như hệ thống anten phối hợp tỉ số cực đại, phối hợp ngõ ra
của tất cả các anten để tỷ số tín hiệu phối hợp thu được trên nhiễu là cực đại.

Tính xác suất nghẽn trong hệ thống
thơng tin di động CDMA sử dụng
anten thơng minh

21/109

HVTH: HỒNG LONG