nghiên cứu sự linh hoạt của công nghệ OFDMA/4G và sử dụng nguồn tài nguyên vô tuyến hữu hạn một cách hiệu quả nhất

57 22 0
  • Loading ...
1/57 trang

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 15/09/2019, 08:36

LỜI CẢM ƠN Sau khoảng thời gian học tập trường, thời gian khó quên chúng em Thầy bảo tận tình để giúp chúng em trang bị kiến thức vững vàng bước vào đời Đẻ ngày hôm nay, em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Thầy Ths Đỗ Huy Khôi, Giáo viên môn Thực Hành, Khoa Cơng nghệ Điện tử Truyền thơng, tận tình hướng dẫn em chuyên môn, phương pháp làm việc để em xây dựng hồn thành nội dung báo cáo đồ án tốt nghiệp theo kế hoạch Em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới bố mẹ động viên giúp đỡ vật chất lẫn tinh thần cho năm qua, đồng cảm ơn tới bạn bè bên cạnh Sau cùng, em xin chúc Thầy, Cô Khoa Công nghệ Điện tử Truyền thông Thầy, Cô Trường dồi sức khỏe niềm tin để tiếp tục thực sứ mệnh cao đẹp truyền đạt kiến thức cho bạn khóa học Em xin chân thành cảm ơn! Thái Nguyên, ngày 11 tháng 04 năm 2018 Sinh viên thực Nguyễn Thị Mỹ Quyên LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan nội dung mà em tìm hiểu khơng cố tình chép bất hợp pháp hay ăn cắp quyền viết hay cơng trình nghiên cứu Những kết đạt em tìm hiểu tự hoàn thành Em xin cam đoan lời hoàn toàn thật Em xin chịu trách nhiệm lời cam đoan Người cam đoan Nguyễn Thị Mỹ Quyên MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU Ngành công nghệ viễn thông chứng kiến nhiều phát triển ngoạn mục năm gần Khi mà công nghệ mạng thông tin di động hệ thứ 3G chưa có đủ thời gian để khẳng định vị tồn cầu, người ta bắt đầu nói cơng nghệ 4G từ nhiều năm gần Thực tế, vào năm 2002, 4G khung nhận thức để thảo luận yêu cầu mạng băng rộng tốc độ siêu cao tương lai mà cho phép hội tụ với mạng hữu tuyến cố định Có nhiều thách thức yêu cầu đặt hệ mạng thông tin di động băng thông rộng nói chung hệ thống OFDMA/4G nói riêng để nâng cao tốc độ liệu cung cấp chất lượng dịch vụ cao tới người sử dụng Để đạt điều này, ghép kênh phân chia theo tần số trực giao (OFDM) đa truy nhập phân chia theo tần số trực giao (OFDMA) chọn cơng nghệ hệ thống OFDMA/4G Để nghiên cứu đầy đủ linh hoạt công nghệ OFDMA sử dụng nguồ n tài nguyên vô tuyến hữu hạn cách hiệu nhất, việc nghiên cứu đưa kỹ thuật quản lý tài nguyên vô tuyến thích ứng thơng minh (RRM) quan trọng Có nhiều vấn đề RRM mở mạng khơng dây nói chung OFDMA hệ thống di động nói riêng Một vấn đề cân nhắc lựa chọn hiệu suất sử dụng tài nguyên công phân bổ nguồn tài nguyên người sử dụng Các kỹ thuật RRM xem xét luận án đánh giá mô hệ thống-cấp Với hệ thống OFDMA\4G, kỹ thuật RRM thích ứng nghiên cứu cơng cụ có giá trị cho nhà khai thác di động chúng mở rộng chiến lược RRM cổ điển biết đến tài liệu Những kỹ thuật đảm bảo mức công khác hệ thống kiểm soát cân nhắc lựa chọn hiệu suất công người sử dụng phân bổ nguồn tài nguyên CHƯƠNG I: TỔNG QUAN MẠNG VỀ MẠNG VÔ TUYẾN 4G 1.1 Lịch sử phát triển mạng di động Vào cuối năm 1940, lần dịch vụ điện thoại qua sóng radio giới thiệu thiết kế cho người dùng xe ôtô tới mạng điện thoại viễn thơng cơng cộng Sau đó, vào thập niên 60, hệ thống Bell Systems mắt Từ sớm hệ thống tương tự dựa IMTS (Improved Mobile Telephone Service) tạo cuối thập niên 60 70 Hệ thống gọi “tế bào” vùng phủ sóng lớn chia thành khu vực nhỏ “cell”, tế bào phục vụ máy phát công suất thấp máy thu 1.1.1 Công nghệ 1G hệ Là mạng thông tin di động khơng dây giới Nó hệ thống giao tiếp thông tin qua kết nối tín hiệu analog giới thiệu lần vào năm đầu thập niên 80s Nó sử dụng ăng-ten thu phát sóng gắn ngồi, kết nối theo tín hiệu analog tới trạm thu phát sóng nhận tín hiệu xử lý thoại thơng qua module gắn máy di động Mặc dù hệ mạng di động với tần số từ 150MHz mạng 1G phân nhiều chuẩn kết nối theo phân vùng riêng giới: NMT (Nordic Mobile Telephone) chuẩn dành cho nước Bắc Âu Nga; AMPS (Advanced Mobile Phone System) Hoa Kỳ; TACS (Total Access Communications System) Anh; JTAGS Nhật; C-Netz Tây Đức; Radiocom 2000 Pháp; RTMI Ý Điểm yếu 1G là: Dung lượng thấp - Xác suất dớt gọi cao Khả truyển gọi không tin cậy - Chất lượng âm Khơng có chế độ bảo mật… 1.1.2 Cơng nghệ 2G hệ thứ hai • Là hệ kết nối thơng tin di động mang tính cải cách khác hoàn toàn so với hệ Nó sử dụng tín hiệu kỹ thuật số thay cho tín hiệu analog hệ 1G áp dụng lần Phần Lan Radiolinja (hiện nhà cung cấp mạng tập đoàn Elisa Oyj) năm 1991 Mạng 2G mang tới cho người sử dụng di động lợi ích tiến suốt thời gian dài: mã hoá liệu theo dạng kỹ thuật số, phạm vi kết nối rộng 1G đặc biệt xuất tin nhắn dạng văn đơn giản – SMS Theo đó, tin hiệu thoại thu nhận đuợc mã hố thành tín hiệu kỹ thuật số nhiều dạng mã hiệu (codecs), cho phép nhiều gói mã thoại lưu chuyển băng thông, tiết kiệm thời gian chi phí Song song đó, tín hiệu kỹ thuật số truyền nhận hệ 2G tạo nguồn lượng sóng nhẹ sử dụng chip thu phát nhỏ hơn, tiết kiệm diện tích bên thiết bị Mạng 2G chia làm nhánh chính: TDMA (Time Division Multiple Access) CDMA nhiều dạng kết nối mạng tuỳ theo yêu cầu sử dụng từ thiết bị hạ tầng phân vùng quốc gia: • Một số ưu điểm mạng 2G: - Dữ liệu số giọng nói nén ghép kênh hiệu so với mã hóa Analog nhờ sử dụng nhiều hình thức mã hóa, cho phép nhiều gọi nmax hóa dải băng tần Hệ thống kĩ thuật số thiết kế giảm bớt lượng sóng radio phát từ điện thoại Nhờ vậy, thiết kế điện thoại 2G nhỏ gọn hơn, đồng thời giảm chi phí đầu tư tháp phát sóng - Mạng 2G trở lên phổ biến công nghệ triển khai số dịch vụ liệu Email, SMS Đồng thời, mức độ bảo mật cá nhân cao so với 1G • Mặt hạn chế mạng 2G: - Tín hiệu kỹ thuật số yếu hơn, nơi dân cư thưa thớt, sóng kỹ thuật số yếu khơng tới tháp phát sóng Tại điểm vậy, chất lượng truyền sóng chất lượng gọi bị giảm đáng kể - Đường cong bị phân rã góc - Giảm phạm vi truyền âm - 1.1.3 Mạng thông tin di động 3G? Là hệ truyền thông di động thứ ba, tiên tiến hẳn hệ trước Nó cho phép người dùng di động truyền tải liệu thoại liệu thoại (tải liệu, gửi email, tin nhắn nhanh, hình ảnh, âm thanh, video clips Trong số dịch vụ 3G, điện thoại video thường miêu tả cờ đầu Giá tần số cho công nghệ 3G đắt nhiều nước, nơi mà bán đầu giá tần số mang lại hàng tỷ Euro cho phủ Bởi chi phí cho quyền tần số phải trang trải nhiều năm trước thu nhập từ mạng 3G đem lại, nên khối lượng vốn đầu tư khổng lồ cần thiết để xây dựng mạng 3G Nhiều nhà cung cấp dịch vụ viễn thơng rơi vào khó khăn tài điều làm chậm trễ việc triển khai mạng 3G nhiều nước ngoại trừ Nhật Bản Hàn Quốc, nơi yêu cầu quyền tần số bỏ qua phát triển hạ tâng sở IT quốc gia đặt lên làm vấn đề ưu tiên Và Nhật Bản nước đưa 3G vào khai thác thương mại cách rộng rãi, tiên phong nhà mạng NTT DoCoMo Tính đến năm 2005, khoảng 40% thuê bao Nhật Bản thuê bao 3G, mạng 2G vào lãng quên tiềm thức công nghệ Nhật Bản Công nghệ 3G nhắc đến chuẩn IMT-2000 Tổ chức Viễn thông Thế giới (ITU) Ban đầu 3G dự kiến chuẩn thống giới, thực tế, giới 3G bị chia thành phần riêng biệt: UMTS (W-CDMA)  UMTS (Universal Mobile Telecommunication System), dựa công nghệ truy cập vô tuyến W-CDMA, giải pháp nói chung thích hợp với nhà khai thác dịch vụ di động (Mobile network operator) sử dung GSM, tập trung chủ yếu châu Âu phần châu Á (trong có Việt Nam) UMTS tiêu chuẩn hóa tổ chức 3GPP, tổ chức chịu trách nhiệm định nghĩa chuẩn cho GSM, GPRS EDGE  FOMA, thực công ty viễn thông NTT DoCoMo Nhật Bản năm 2001, coi dịch vụ thương mại 3G Tuy dựa công nghệ WCDMA, cơng nghệ khơng tương thích với UMTS (mặc dù có bước tiếp thời để thay đổi lại tình này) CDMA 2000  Là hệ chuẩn 2G CDMA IS-95 Các đề xuất CDMA2000 đưa bàn thảo áp dụng bên ngồi khn khổ GSM Mỹ, Nhật Bản Hàn Quốc CDMA2000 quản lý 3GPP2 – tổ chức độc lập với 3GPP Và có nhiều cơng nghệ truyền thơng khác sử dụng CDMA2000 bao gồm 1xRTT, CDMA2000-1xEV-DO 1xEV-DV  CDMA 2000 cung cấp tốc độ liêu từ 144 kbit/s tới Mbit/s Chuẩn chấp nhận ITU  Người ta cho đời thành công mạng CDMA-2000 KDDI Nhận Bản, thương hiệu AU với 20 triệu thuê bao 3G Kể từ năm 2003, KDDI nâng cấp từ mạng CDMA2000-1x lên mạng CDMA2000-1xEV-DO với tốc độ liệu tới 2.4 Mbit/s Năm 2006, AU nâng cấp mạng lên tốc độ 3.6 Mbit/s SK Telecom Hàn Quốc đưa dịch vụ CDMA2000-1x năm 2000, sau mạng 1xEV-DO vào tháng năm 2002 TD-SCDMA Chuẩn biết đến TD-SCDMA, phát triển riêng Trung Quốc công ty Datang Siemens Wideband CDMA Hỗ trợ tốc độ 384 kbit/s Mbit/s Giao thức dùng mạng diện rộng WAN, tốc độ tối đa 384 kbit/s Khi dùng mạng cục LAN, tốc độ tối đa 1,8 Mbit/s Chuẩn công nhận ITU * 3.5G: hệ thống mạng di động truyền tải tốc độ cao HSDPA (High Speed Downlink Packet Access), phát triển từ 3G 166 nhà mạng 75 nước đưa vào cung cấp cho người dùng Nó đuợc kết hợp từ cơng nghệ kết nối không dây đại HSPA HSUPA, cho phép tốc độ truyền dẫn lên đến 7.2Mbp/s • Ưu điểm: - Cải thiện chất lượng gọi, tín hiệu tốc độ so với hệ trước - Truy cập Internet tốc độ cao kể di chuyển - Cùng với bùng nổ smartphone, kết nối 3G cho phép người dùng truy cập vào giới nội dung đa phương tiện phong phú bao gồm nhạc, phim, hình ảnh chất lượng cao - Kết hợp với ứng dụng nhắn tin OTT Viber, Skype, Zalo, Line…, 3G giúp người dùng online, trò chuyện lúc nơi với chi phí rẻ nhiều so với dạng tin nhắn SMS truyền thống • Hạn chế mạng 3G: - Tầm phủ sóng bị giới hạn - Giá cước, thiết bị đầu cuối cao - Chất lượng chưa ổn định Mặt khác nhiều người truy cập đến sóng trạm BTS ( Base Transceiver Station – Trạm thu phát sóng di động) tốc độ truyền dẫn 3G bị chia sẻ dẫn tới tốc độ truy cập giảm, khó khăn mà nhà mạng cần phải giải 1.1.4 Mạng thông tin di động 4G Là công nghệ truyền thông không dây hệ thứ 4, cho phép truyền tải liệu với tốc độ tối đa điều kiện lý tưởng lên tới – 1,5 Gbit/s Tên gọi 4G IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) đặt để diễn đạt ý nghĩa "3G nữa) Công nghệ 4G công nghệ di động tiên tiến cho phép người dùng xem video nghe âm chất lượng cao thông qua giao thức internet end –to – end (từ đầu sang đầu kia, từ nguồn tới đích) Chức nhanh mạng 3G từ đến 10 lần Yêu cầu kĩ thuật 4G bao gồm mạng chuyển mạch gói tin dựa địa IP kênh với bang thông có khả mở rộng lên đến 40Mhz Hai cơng nghệ xem tiền 4G chuẩn Wimax2 Long Tern Evolution (LTE) chưa đáp ứng chuẩn 4G cho phép truyền tải tốc độ 100Mbyte/s di chuyển 1Gb/s đứng yên Về chất Wimax2 tiêu chuẩn phát triển IEEE LTE sản phẩm 3GPP, phận liên minh nhà mạng cung cấp dịch vụ GSM Cả hai tiêu chuẩn Wimax2 LTE sử dụng công nghệ anten tiên tiến nhằm cải thiện khả tiếp nhận thực hiện, nhiên lại hoạt động băng tần khác Wimax2 cung cấp khả kết nối Internet không dây nhanh so với wifi, tốc độ up down cao hơn, sử dụng nhiều ứng dụng hơn, vùng phủ sóng rộng hơn, khơng bị ảnh hưởng địa hình Wimax thay đổi cách tự động phương thức điều khiển điều chế để tăng vùng phủ cách giảm tốc độ truyền ngược lại, có tốc độ bit net lý thuyết 128 Mbit/s cho download 64 Mbit/s cho upload LTE Advanced ứng viên cho chuẩn 4G, mục tiêu hướng đến đáp ứng yêu cầu ITU LTE Advanced có khả tương thích với thiết bị chia sẻ bang tần với LTE phiên Nhưng thấy tương lai khơng xa, số xu hướng làm tăng yêu cầu bandwidth: - Mức độ sử dụng mạng không dây ngày tăng: giá thành ngày hạ, ngày có nhiều người sử dụng ứng dụng khơng dây cần truy cập mạng - Nội dung đa phương tiện: nỗ lực di động hóa Web đạt trang Web chủ yếu văn bản, nội dung đồ họa ngày trở nên phổ biến Một hình ảnh nói thay cho hàng nghìn từ ngữ, làm tăng lượng liệu cần truyền cho trang Web Việc tải xuống âm nhạc phim ảnh trở nên phổ biến hơn, làm tăng yêu cầu băng thông - Các mạng xã hội di động: tương tự Internet đường dây cố định, có dòng ứng dụng thay đổi cách thức người sử dụng Internet Trong khứ, người dùng chủ yếu tiêu thụ nội dung Ngày blog, site chia sẻ hình ảnh cổng truyền tải phim định hình lại Internet, người dùng khơng tiêu thụ nội dung mà dùng mạng để chia sẻ ý tưởng, hình ảnh phim ảnh họ với người khác - Voice over IP: giới thoại đường dây cố định nhanh chóng chuyển sang hướng VoIP Nhiều khả khoảng năm năm nữa, nhiều mạng thoại chuyển kênh đường dây cố định chuyển hoàn toàn sang truyền thoại dựa IP Tương tự vậy, phương diện truy cập mạng, nhiều người dùng sử dụng VoIP dịch vụ thoại họ, ví dụ qua mạng DSL TV cáp Hiện thấy động thái chuyển dịch rồi, thị trường thoại chuyển kênh chịu áp lực ngày tăng sụt giảm số lượng thuê bao Kết là, nhiều nhà cung cấp dịch vụ thoại đường dây cố định khơng đầu tư vào cơng nghệ chuyển kênh Có thể quan sát thấy xu hướng tương tự mạng không dây Tuy nhiên, dịch chuyển chậm nhiều, đặc biệt yêu cầu băng thông cao để truyền thoại qua đường truyền chuyển gói - Sự thay cho đường dây cố định: lượng thơng thoại ngày tăng doanh thu ngày giảm mạng đường dây cố định lẫn không dây cước thuê bao ngày giảm VÌ vậy, nhiều nước, nhà cung cấp dịch vụ khơng dây cố gắng kìm giữ tăng doanh thu bình quân thuê bao cách chào mời khả truy cập Internet cho máy PC, máy tính xách tay thiết bị di động mạng UMTS/HSDPA CDMA họ Như họ bắt đầu cạnh tranh trực tiếp với nhà cung cấp dịch vụ DSL cáp Muốn cạnh tranh thành công, họ phải tăng thêm băng thơng mạng - Sự cạnh tranh từ nhà cung cấp dịch vụ Internet không dây khác: số nước, nhà cung cấp dịch vụ khác chào mời khả truy cập Internet không dây broadband mạng Wifi Wimax/802.16 Những nhà cung cấp cạnh tranh trực tiếp với nhà cung cấp dịch vụ UMTS CDMA truyền thống hoạt động thị trường Một số công nghệ không dây xây dựng giai đoạn triển khai ban đầu, thiết kế để đáp ứng nhu cầu tương lai này: LTE 3GPP, HSPA+ Wimax Câu hỏi đặt bối cảnh vậy, công nghệ 3G nay, công nghệ xem 4G tương lai? Cơ quan chịu trách nhiệm phân loại mạng không dây ITU (International Telecommunication Union) ITU phân loại mạng viễn thông di động quốc tế (international mobile telecommunication_IMT) sau: - Các hệ thống IMT-2000: tức hệ thống mà ta gọi 3G nay, ví dụ UMTS CDMA2000 - Các hệ thống Enhanced IMT-2000: phát triển hệ thống IMT-2000 (tức sau 3G), ví dụ HSPA, CDMA 1xEvDo hệ phát triển chúng tương lai - Các hệ thống IMT-Advance: hệ thống thuộc loại xem hệ thống 4G Trong liên minh viễn thông quốc tế ITU, nhóm cơng tác 8F (ITU-R WP 8F) tiến hành nghiên cứu hệ thống sau IMT-2000 ITU-R WP 8F tun bố cần có cơng nghệ vô tuyến di động để đáp ứng khả cao IMT-2000, nhiên chưa rõ cơng nghệ Thuật ngữ IMT-Adv có bước phát triển giống IMT-2000 có khả hệ thống trước Trong giới nghiên cứu, số đề án tiến hành IMT-Advance hệ sau truy nhập vô tuyến Chẳng hạn đề án Winner hỗ trợ phần hiệu truyền nhỏ cơng suất phát trung bình khuếch đại cơng suất định cao Vì mà truyền dẫn đơn sóng mang cho phép sử dụng hiệu khuếch đại công suất, đồng thời làm tăng vùng phủ sóng Điều đặc biệt quan trọng thiết bị đầu cuối bị giới hạn lượng Tại thời điểm, việc cân cần thiết để kiểm sốt lỗi tín hiệu đơn sóng mang fading lựa chọn tần số vấn đề nhỏ đường lên giới hạn nguồn tạo tín hiệu trạm gốc so với thiết bị đầu cuối di động Tương phản với đường lên không trực giao WCDMA/HSPA (cũng dựa truyền dẫn đơn sóng mang), đường lên LTE lại dựa kỹ thuật phân tách trực giao người dùng miền thời gian tần số (trên lý thuyết, việc phân chia người dùng trực giao thực miền thời gian cách ấn định tồn băng thơng truyền dẫn đường lên cho người dùng thời điểm, điều thực với đường lên nâng cao) Kỹ thuật phân tách người dùng trực giao nhiều tình mang lại lợi ích việc tránh nhiễu tế bào (intra cell interference) Tuy nhiên, việc phân bố lượng tài nguyên băng thông tức thời lớn cho người dùng lại chiến lược hiệu tình mà tốc độ liệu bị giới hạn cơng suất truyền dẫn băng thơng Trong tình vậy, thiết bị đầu cuối phân bố phần tổng băng thông truyền dẫn thiết bị đầu cuối khác truyền song song phần phổ lại Vì mà đường lên LTE bao gồm thành phần đa truy nhập miền tần số (frequency domain multiple access component), hệ thống truyền dẫn đường lên LTE nhiều xem hệ thống Single Carrier FDMA (SCFDMA) 3.1.6 Tại phải sử dụng kỹ thuật OFDMA cho 4G đường xuống Với đặc tính kỹ thuật OFDMA vừa kể trên, việc sử dụng kĩ thuật truy nhập vào mạng 4G mang lại nhiều ưu điểm: - Thực việc chuyển đổi chuỗi liệu từ nối tiếp sang song song nên thời gian symbol tăng lên phân tán theo thời gian gây trễ truyền dẫn đa đường giảm xuống Tối ưu hiệu phổ tần cho phép chồng phổ sóng mang Hạn chế ảnh hưởng fading cách chia kênh fading chọn lọc tần số thành kênh phẳng tương ứng với tần số sóng mang OFDM khác - Có thể truyền liệu tốc dộ cao - Cấu trúc máy thu đơn giản 3.2 Cơ chế quản lý tài nguyên mạng 4G 3.2.1 Quản lý tài nguyên đảm bảo chất lượng dịch vụ mạng 4G Như biết, chức phức tạp lớp MCA mạng - 4G chức năng: Quản lý tài nguyên vô tuyến thuật tốn lập lịch Trong cấu hình OFDMA, hai chức luôn tương tác kết hợp với nhanh nhằm đạt - mục tiêu là: Nâng cao hiệu suất sử dụng phổ (spectral effciency) để tăng dung lượng kênh Đảm bảo tính cơng MS có điều kiện kênh truyền khác Đảm bảo chất lượng dịch vụ (QoS) lớp dịch vụ khác mạng 4G Cần phải ý thông thường đạt mục tiêu hiệu suất sử dụng phổ, tính cơng đảm bảo QoS lúc Thí dụ, thuật tốn lập lịch với mục tiêu tối đa dung lượng kênh truyền vô tuyến (tối đa hiệu suất sử dụng phổ) thông thường không công với MS xa trạm gốc BS có điều kiện kênh truyền không tốt Mặt khác, thỏa mãn công cách tuyệt đối dẫn đến truyền khơng tốt Mặt khác, thỏa mãn công cách tuyệt đối dẫn đến hiệu suất sử dụng phổ thấp Hình 3.8 Mơ hình sử dụng thật toán lập lịch Như vậy, mục tiêu tất thuật toán lập lịch quản lý tài ngun vơ tuyến phải tìm giải pháp thỏa hiệp tiêu chí Đây mục tiêu phát triển thuật tốn lập lịch quản lý tài nguyên vô tuyến nhiệm vụ 3.2.2 Tại phải quản lý tài nguyên mạng 4G Việc đề giải pháp cho quản lý tài nguyên vô tuyến quan trọng phải đồng thời đảm bảo chất lượng dịch vụ mạng OFDMA/4G Có nhiều giải pháp theo hướng khác hướng đến giải yêu cầu như:  Giảm thiểu nhiễu đồng kênh thích hợp với cơng nghệ OFDMA, đồng thời nâng cao hiệu suất sử dụng lại tần số  Điều khiển phân chia tài nguyên vô tuyến cho OFDMA với mục tiêu tối đa dung lượng kênh truyền  Đảm bảo chất lượng dịch vụ (QoS) tính cơng MS (máy di động) thích hợp với cơng nghệ OFDMA Nhưng thơng thương để đạt tiêu chí lúc điều khó Thí dụ, thuật tốn lập lịch với mục tiêu tối đa dung lượng kênh truyền vô tuyến (nghĩa tối đa hiệu suất sử dụng phổ) thông thường không công với MS xa trạm gốc có điều kiện kênh truyền không tốt Mặt khác, thoản mãn công cách tuyệt đối dẫn đến hiệu sử dụng phổ thấp Do vậy, thông qua thuật tốn lập lịch quản lý tài ngun vơ tuyến cần tìm giải pháp để đáp ứng đồng thời tiêu chí Thí dụ, thuật toán lập lịch với mục tiêu tối đa dung lượng kênh truyền vô tuyến (nghĩa tối đa hiệu suất sử dụng phổ) thông thường không công với MS xa trạm gốc có điều kiện kênh truyền không tốt Mặt khác, thoản mãn cơng cách tuyệt đối dẫn đến hiệu sử dụng phổ thấp Do vậy, thông qua thuật toán lập lịch quản lý tài ngun vơ tuyến cần tìm giải pháp để đáp ứng đồng thời tiêu chí Nói đến vấn đề nhiễu đồng kênh nâng cao hiệu suất sử dụng lại tần số, mạng sử dụng hệ thông tin OFDMA với hệ số tái sử dụng tần số 100%, phương pháp phân phối tài nguyên vô tuyến truyền thống cho hiệu thông lượng thấp nhiễu đồng kênh CCI (Co-Channel Interference) cao Để giải vấn đề này, sử dụng số giải pháp như:  Sử dụng lại tần số phần: phương pháp này, vùng phủ sóng gần ấn định tập hợp tần số khác để tránh tượng nhiễu đồng kênh Nhưng phương pháp lại có nhược điểm hệ số sử dụng lại tần số thấp  Chia nhỏ vùng phủ sóng: Một vùng phủ sóng chia nhỏ thành vùng con, vùng ấn định tập tần số cho tập tần số trùng nằm vùng phủ sóng khác nhau, với khoảng cách đủ lớn để không xảy CCI Nhược điểm thiết bị di đọng từ vùng sang vùng khác nội vùng phủ sóng cần phải thực chuyển giao chế phân phối tài nguyên vô tuyến cố định cho vùng hạn chế khả tái sử dụng tần số, gây lãng phí tài ngun vơ tuyến Trong vấn đề điều khiển phân chia (tối ưu hóa) tài ngun vơ tuyến, kết nối vật lý hai nút mạng mạng hữu tuyến ln có dung lượng cố định, người sử dụng có vai trò ngang mạng Điều có nghĩa băng thông tỷ lệ thuận với tài nguyên mạng dành cho người sử dụng Nhưng hồn tồn ngược lại, mạng không dây, tốc độ truyền kết nối người sử dụng lúc tỷ lệ thuận với tài nguyên dành cho kết nối người sử dụng Nguyên nhân nút di động MS ln ln chuyển động cà có điều kiện kênh truyền tới BS thay đổi dẫn đến việc thơng lượng truyền liệu chúng có khác Vì vậy, khơng sử dụng kênh truyền vơ tuyến với chế chia sẻ theo thời gian, OFDMA cho phép MS truyền liệu đồng thời nhiều sóng mang khe thời gian Điều giúp tối ưu hóa dung lượng kênh truyền với chế chia sẻ tài nguyên vô tuyến mềm dẻo hai miền tần số khe thời gian Tiêu chí thứ đảm bảo chất lượng dịch vụ tính cơng hệ thơng tin OFDMA, người ta thường sử dụng lập lịch khác nhau, tùy theo loại thuật     toán lập lịch mà tham số dịch vụ sau đảm bảo: Trễ Biến động trễ Băng thông Xác xuất gói Các thuật tốn lập lịch khơng có nhiệm vụ đảm bảo chất lượng dịch vụ cho luồng liệu mà đảm bảo tính cơng cho MS Điều có nghĩa tình trạng kênh truyền khơng tốt phải chia sẻ tài nguyên vô tuyến định để truyền liệu thân MS Đi sâu vào giải vấn đề, tạm chia mơ hình giải pháp làm hai nhóm nhóm chế RRM tĩnh (fixed design) nhóm thuật tốn RRM động (dynamic RRM algorithms) Trong mơ hình RRM tĩnh, định quản lý tài nguyên thực lần, thường trước hệ thống triển khai Một định đưa ra, để thay đổi phạm vi cách thức hoạt động khơng thể tái cấp phát lại tài nguyên hệ thống mà bắt buộc phải dừng hoạt động hệ thống tiếp tục đưa định khác Nếu mạng không dây tĩnh xác định (derterministic) thiết kế cấp phát tĩnh đủ để sử dụng Tuy nhiên, đặc điểm quan trọng cố hữu mạng khơng dây tính di động phân phối tải nên giả thiết xem xét thiết kế cấp phát tĩnh thay đổi liên tục hệ thống hoạt động Nói cách khác, tất định cấp phát có xu hướng thay đổi mạng vơ tuyến thực tế Do mơ hình tĩnh khơng thích hợp nữa, thay vào ta thực đáp ứng thay đổi cải thiện đáng kể hiệu mạng vô tuyến Đối với thuật tốn RRM động có hai cách tiếp cận tới RRM động thuật tốn RRM động tập trung thuật toán RRM động phân tán Trong RRM tập trung, quyền quản lý tập trung điểm (như trạm gốc BS mạng), điểm thu thập thơng tin từ nút mạng khác, tính tốn thay đổi cấp phát tài ngun thơng báo lại thay đổi cho toàn thể nút mạng khác Trong RRM phân tán, thành phần mạng (các nút mạng) thu thập thông tin tự điều chỉnh thay đổi chiến lược cấp phát tài nguyên Chú ý thuật tốn RRM động phân tán thường xảy tải thuật toán RRM động tập trung Tuy nhiên hoạt động thuật tốn phân tán, khó dự đốn riêng rẽ hành động thay đổi độc lập nút mạng, thay đổi nút mạng gây ảnh hưởng tới hoạt động nút mạng khác Bởi trước áp dụng thuật tốn phân tán vào thực tế người ta thường dùng phương pháp mơ máy tính để phân tính hoạt động mạng trước Hơn nữa, không đạt đến trạng thái hội tụ ổn định, băng thông hệ thống cấp phát không hiệu tải tin báo hiệu thay đổi diễn quản lý cấp phát tài nguyên Nhìn chung mơ hình multi-cell, người dùng riêng lẻ khó mà biết điều kiện kênh truyền người dùng khác vùng phủ sóng khác Do đó, MS vùng phủ sóng khác khơng thể vận hành hiệu với nhau, tất cố gắng tối đa hóa hiệu sử dụng kênh mà khơng quan tâm đến hoạt động người khác mơ hình phân tán Từ cần phải đề xuất giải pháp để kiểm soát hoạt động người dùng, hay nhà cung cấp khác để vận hành, điều phối sử dụng cấp phát tài nguyên để đạt hiệu suất sử dụng cao nhất, nhiễu nhất, tốn 3.2.3 Quản lý tài nguyên vô tuyến mạng 4G Các nhà cung cấp dịch vụ, nhà nghiên cứu cung cấp để tìm chế mạnh mẽ riêng cho Vì nói vấn đề quản lý tài nguyên vô tuyến tạo nên cạnh tranh lành mạnh nhà phát triển dịch vụ 4G, nhà cung cấp quản lý tài nguyên vô tuyến tốt hơn, đảm bảo chất lượng dịch vụ tốt Đứng phương diện người dùng cá nhân sử dụng 4G, RRM phải đảm bảo tối thiểu công suất phát thiết bị người dùng (trong mối quan hệ ràng buộc tốc độ công suất truyền) đồng thời phải hạn chế tối đa tượng nhiễu đồng kênh (Co-Channel Interference – CCI) người dùng thuộc cell khác cách chọn chế cấp phát hợp lý kênh cho người dùng nằm vùng nhiễu (vùng xen phủ) hai vùng phủ sóng Đứng phương diện lớp dịch vụ, phải đảm bảo cấp phát tài nguyên cân đối theo thứ tự ưu tiên cho lớp dịch vụ, cho kết nối thời kết nối để đảm bảo tham số QoS hệ thống Công việc quản lý tài nguyên vô tuyến thực thuật toán lập lịch (scheduling), khảo sát kỹ phần báo cáo Đứng phía hệ thống OFDMA/4G, phải tối thiểu tổng công suất truyền hệ thống, tối đa thông lượng, vùng phủ dung lượng, tối thiểu chi phí độ phức tạp hệ thống 3.2.4 Tối ưu hóa tài ngun vơ tuyến OFDMA-TDD Trong mạng hữu tuyến, kết nối vật lý hai nút mạng ln có dung lượng cố định, người sử dụng có vai trò ngang mạng Điều có nghĩa băng thơng ln tỷ lệ thuận với tài nguyên mạng dành cho người sử dụng Trái lại, mạng khơng dây, tốc độ truyền kết nối người sử dụng tỷ lệ thuận với tài nguyên dành cho kết nối người sử dụng Ngun nhân mạng khơng dây, nút di động MS luôn chuyển động có điều kiện kênh truyền tới BS ln ln thay đổi (khoảng cách, tác động loại nhiễu v.v.) Điều có nghĩa với tài nguyên vô tuyến dành sẵn nhau, hai MS khác có thơng lượng truyền liệu hồn toàn khác Việc dẫn tới hệ mạng không dây, dung lượng kênh truyền vô tuyến (trong phạm vi BS) không cố định mà luôn thay đổi Trong nhiệm vụ nghiên cứu này, khảo sát ảnh hưởng suy giảm theo khoảng cách (pathloss) nhiễu đồng kênh lên dung lượng kênh truyền vô tuyến Mặt khác, khác với kênh truyền vô tuyến sử dụng chế chia sẻ theo thời gian (TDD), kênh OFDMA-TDD cho phép MS truyền liệu đồng thời nhiều sóng mang nhiều khe thời gian Vì vậy, để tối ưu hóa dung lượng kênh truyền cần phải có chế chia sẻ tài nguyên vô tuyến mềm dẻo hai miền thời gian tần số Lấy thí dụ Hình 4.11, vùng liệu cần truyền người sử dụng Ui có độ lớn 24 bit Người sử dụng Ui chịu tác động nhiễu đồng kênh kênh (sub-channel) thứ 2, vùng dữliệu điều chế QAM-16 Nhƣ ghép 24 bit Ui vào kênh 1, 2, cần tổng cộng khe (slot) tài nguyên Mặt khác, ghép liệu ui vào kênh 5, không bị nhiễu đồng kênh, dữliệu điều chế QAM-64, trường hợp cần khe tài ngun vơ tuyến Từ ta kết luận chế điều khiển chia sẻ tài nguyên vô tuyến mềm dẻo thông minh OFDMA làm tăng dung lượng kênh truyền vô tuyến 3.2.5 Quản lý chất lượng dịch vụ mạng 4G Để đảm bảo chất lượng dịch vụ mạng bất kỳ, người ta cần phải định nghĩa (1) kiến trúc dịch vụ (2) chế hỗ trợ dịch vụ Kiến trúc dịch vụ (service architecture): định nghĩa loại hình dịch vụ lớp dịch vụ (class of service - CoS) mạng hỗ trợ, đặc điểm lưu lượng (traffic characteristics) lớp dịch vụ (thí dụ: tốc độ trung bình, tốc độ đỉnh, độ lớn burst liệu) yêu cầu mặt chất lượng dịch vụ (QoS requirements) lớp (thí dụ: trễ tối đa, xác suất gói, biến động trễ tối đa, băng thông yêu cầu.v.v.) Các chế hỗ trợ dịch vụ (QoS mechanisms): có kiến trúc dịch vụ, mạng cần phải đưa chế để đảm bảo chất lượng dịch vụ Có nghĩa QoS luồng liệu phải đảm bảo, tuân theo yêu cầu mặt chất lượng dịch vụ lớp dịch vụ tương ứng với luồng liệu Có 54 số chế hỗ trợ dịch vụ khác quan trọng chế sau:  Cơ chế phân loại luồng (flow classification): Để đảm bảo chất lượng dịch vụ, trước tiên nút mạng cần phải có khả phân loại gói vừa vào hàng đợi thu nhận biết gói thuộc luồng liệu với tham số QoS u cầu sao, chế phân loại luồng  Cơ chế lập lịch (packet scheduling): Sau gói liệu phân loại vào luồng khác nhau, thông thường luồng ấn định hàng đợi đầu Cơ chế lập lịch có nhiệm vụ xếp thứ tự gói thuộc nhiều luồng khác theo thứ tự cho trước để gửi lên kênh truyền, cho chất lượng dịch vụ tất luồng đảm bảo  Cơ chế dành sẵn tài nguyên (resource reservation): Để đảm bảo chất lượng dịch vụ, mạng phải dành sẵn cho luồng liệu tài nguyên cho trước (bộ đệm, băng thông, số sóng mang v.v.)  Cơ chế điều khiển chấp nhận kết nối (connection admission control): Khi có yêu cầu kết nối mới, chế điều khiển chấp nhận kết nối phải kiểm tra xem tài nguyên lại mạng có đủ thỏa mãn u cầu QoS cho kết nối khơng; việc chấp nhận kết nối có ảnh hưởng đến QoS kết nối tồn hay không Chỉ trường hợp QoS tất luồng đảm bảo kết nối mới chấp nhận  Cơ chế giám sát điều khiển lưu lượng (traffic policing and shaping): mạng phải giám sát xem kết nối hoạt động có tuân theo tham số lưu lượng mà cam kết giai đoạn thiết lập kết nối hay không Một chế quan trọng để đảm bảo chất lượng dịch vụ chế lập lịch gói (packet scheduling) Trong mạng khơng dây băng rộng mạng 4G, chức đảm bảo chất lượng dịch vụ, lập lịch gói kết hợp với chế dành sẵn tài ngun có nhiệm vụ đảm bảo chia sẻ tài nguyên mạng cách công luồng liệu tối ưu hóa tài ngun vơ tuyến Lập lịch gói q trình phân giải cạnh tranh tài nguyên dùng chung người dùng, lớp dịch vụ khác mạng Quá trình bao gồm cấp phát băng thông cho người dùng xác định thứ tự truyền Mặc dù chế lập lịch gói khơng qui định cụ thể văn chuẩn hóa, chuẩn IEEE 802.16 đưa vài đặc điểm tham số để triển khai cách dễ dàng lập lịch hiệu quả:  Hỗ trợ đảm bảo chất lượng theo tham số QoS yêu cầu từ nút di động số chế để báo hiệu điều kiện lưu lượng cách hiệu yêu cầu QoS cần thiết phía đường lên  Hỗ trợ cấp phát tài nguyên chiều động lớp MAC Tài nguyên cấp phát theo thời gian (các khe thời gian), theo tần số (các sóng mang con), khơng gian (nhiều anten) sở frame tiếp nối frame  Hỗ trợ phản hồi nhanh thông tin chất lượng kênh phép lập lịch lựa chọn phương pháp mã hóa điều chế thích hợp (quy định burst profile) cho lần cấp phát  Hỗ trợ hốn vị sóng mang liền kề chế AMC, cho phép lập lịch khai thác phân tập đa người dùng cách cấp phát cho người dùng kênh mạnh tương ứng Các thuật toán lập lịch cho hệ thống mạng định cần phải lựa chọn dựa loại người dùng mạng yêu cầu QoS kèm Các yêu cầu QoS thay đổi dựa loại người dùng/ứng dụng khác Đối với ứng dụng thời gian thực hội thảo truyền hình (video conferencing), chat voice audio/video streaming trễ (delay) biến động trễ (delay jitter) hai tham số QoS quan trọng Mặt khác ứng dụng phi thời gian thực truyền file (FTP), thông lượng lại tham số QoS quan trọng Đối với số ứng dụng duyệt web hay email lại khơng cần phải đảm bảo yêu cầu QoS Trong mạng, loại hình ứng dụng khác với yêu cầu QoS khác tồn tại, nhiệm vụ thuật tốn lập lịch gói phân loại người dùng vào lớp định nghĩa trước Mỗi người dùng gán số thứ tự ưu tiên phù hợp với yêu cầu QoS họ Sau băng thơng cấp phát dựa thứ tự ưu tiên người dùng đảm bảo giữ vững tính cơng (fairness) người dùng khác Ngoài mối liên hệ chặt chẽ với quản lý chất lượng dịch vụ, thiết kế thuật tốn lập lịch gói phụ thuộc vào loại hình mạng mà thuật tốn đưa vào áp dụng (có dây hay khơng dây) Một số lượng lớn thuật toán lập lịch cho mạng hữu tuyến đưa ra, nhiên thuật tốn khơng thể áp dụng trực tiếp vào mạng không dây đặc điểm khác đường truyền hai loại mạng Các thuật tốn lập lịch gói phân biệt dựa tính chất chúng Một số tiêu chuẩn chất lượng mà thuật toán lập lịch phải có vấn đề cần phải giải thuật tốn:  Tính mềm dẻo (Flexibility): Một thuật toán lập lịch tốt phải điều tiết cân đối người dùng với yêu cầu QoS khác phải đảm bảo yêu cầu tối thiểu người dùng Một cách lý tưởng, việc thiết kế thuật toán lập lịch phải đủ mềm dẻo cho u cầu thay đổi mạng khác, hay chí cơng nghệ khác  Tính đơn giản (Simplicity): Một thuật tốn lập lịch tốt cần phải đơn giản, lý thuyết cách thực Đơn giản lý thuyết cho phép việc phân tích thuật tốn tiến hành được, qua q trình phân tích thu tham số biên (trễ, thông lượng) trường hợp phân tán hay trường hợp xấu Đơn giản cách thực cho phép triển khai thuật tốn hiệu hơn, với quy mơ rộng  Tính bảo vệ (Protection): Một thuật tốn lập lịch tốt phải có khả bảo vệ số luồng liệu ưu tiện khỏi số biến động gia tăng lưu lượng luồng best-effort, khỏi luồng có độ ưu tiên thấp tính thất thường tải mạng Trong đăng ký truy cập vào mạng, người dùng phải thông qua thỏa thuận mức dịch vụ (SLA – Service Level Agreement) để hệ thống biết yêu cầu chất lượng dịch vụ họ Đơi lại có người dùng khơng thơng qua SLA dẫn đến tình trạng biến động lưu lượng khơng thể dự đốn trước mạng Một thuật toán lập lịch cần đảm bảo biến động không gây ảnh hưởng tới người dùng ưu tiên trước mạng  Tính cơng (Fairness): Bên cạnh việc làm thỏa mãn yêu cầu, thuật toán lập lịch tốt cần phải đảm bảo giữ vững mức độ công người dùng Tính cơng thể khác người dùng lượng tài nguyên mạng họ cung cấp Trong mạng vô tuyến, có thay đổi liên tục chất lượng kênh truyền nên người dùng có kênh truyền chất lượng bị từ chối thuật toán lập lịch để trì tốt hiệu hoạt động hệ thống Đó băng thơng cung cấp cho người dùng có kênh truyền chất lượng bị phí phạm liệu truyền bị bị sai lạc trước đến đích Một thuật tốn lập lịch tốt cần phải có chế để bù đắp cho người dùng bị dịch vụ đảm bảo công tất người dùng  Tính sử dụng hiệu kênh truyền (Link Utilization): Một thuật toán lập lịch tốt cần phải cấp phát băng thông cho tất người dùng cho hiệu sử dụng kênh truyền thu tốt nhất, cho thông lượng hệ thống cao Hiệu sử dụng kênh truyền tính chất quan trọng nhà cung cấp dịch vụ gắn bó trực tiếp với số doanh thu tạo Một thuật toán lập lịch tốt cần phải đảm bảo tài nguyên không cấp phát cho người dùng khơng có đủ liệu để truyền nhằm làm giảm hao phí tài nguyên  Đảm bảo giới hạn trễ (Delay bound): Một thuật toán lập lịch tốt cần phải đảm bảo giới hạn trễ cho kết nối để hỗ trợ ứng dụng có yêu cầu chất lượng dịch vụ khắt khe độ trễ  Đảm bảo thông lượng (Throughput): Một thuật toán lập lịch tốt phải đảm bảo nhu cầu ngắn hạn thông lượng cho kết nối tốt (error-free) đảm bảo nhu cầu lâu dài thông lượng cho tất kết nối  Tiết kiệm lượng (Power conservation on the mobile device): Do lượng thiết bị di động bị giới hạn nên thuật toán lập lịch tốt cần phải đảm bảo giới hạn xử lý, tính tốn thiết bị  Đảm bảo tính di động (Device Mobility): Tại cell khác có quy định khác mơc thời gian, tức trạm BS cell khác không cần đồng với Khi thiết bị di động di chuyển từ cell sang cell khác, gói tin cần phải đánh dấu thời gian (time-stamped) dựa quy định mốc thời gian cell Các thuật tốn lập lịch cấp phát băng thơng cho người dùng theo dấu thời gian gói tin khơng hoạt động gói tin khơng đánh dấu theo mốc thời gian  Tính ổn định (Scalability): Một thuật toán lập lịch tốt phải hoạt động hiệu số kết nối chia sẻ chung kênh truyền tăng lên 3.3 Cơ chế quản lý tài nguyên mạng 4G Bộ lập lịch khối phức tạp cần thêm thu thập nhiều thông tin để lập lịch gói liệu cách xác hiệu Bộ lập lịch cần lưu giữ thông - tin như: Thông tin QoS cho luồng Trạng thái hàng đợi DL luồng UL BW grant (bao gồm yêu cầu băng thông cấp phát băng thông cập nhật) - cho luồng cho kết nối (MS) Thông tin trạng thái kênh truyền MS Thành phần lập lịch bao gồm khối sau đây: - Khối quản lý hàng đợi DL: Khối quản lý hàng đợi kết nối cách lưu giữ gói hàng đợi khác dựa vào CID gói Khối lưu giữ thơng tin tổng số gói, tổng kích thước liệu hàng đợi , cung cấp giao diện để đưa gói vào – hàng đợi truy vấn trạng thái hàng - đợi Khối lập lịch UL/DL: Nhiệm vụ khối định thứ tự luồng - lập lịch xác gói tin để truyền Khối cấp phát tài nguyên DL: Nhiệm vụ khối định kích thước vị trí burst liệu khung - Khối phân mảnh/đóng gói gói tin: Khe liệu cấp phát khơng vừa với kích thước gói tin hàng đợi, phân mảnh đóng gói cần thiết để sử dụng hiệu khe liệu cấp phát Bộ lập lịch phần tử then chốt định lớn đến chất lượng toàn đường xuống, đặc biệt mạng có mức tải cao Bộ lập lịch thành phần lớp MAC điều khiển việc ấn định tài nguyên đường lên, đường xuống Ta phân loại kỹ thuật lập lịch theo cách theo phụ thuộc kênh truyền hay khơng phụ thuộc kênh truyền Ngồi ra, phân biệt theo lưu lượng, hiệu suất thuật toán lập lịch cao loại lưu lượng khác Hình 3.9 Các thành phần lập lịch BS MS Lưu lượng chia thành lưu lượng thời gian thực, lưu lượng thời gian không thực hỗn hợp hai loại thoai, video, live video… Khi đó, kỹ thuật lập lịch chia làm hai loại: + Thuật toán lập lịch cho lưu lượng thời gian không thực: Kỹ thuật lập lịch cho lưu lượng thời gian khơng thực dựa vào thuật tốn PF Các thuật toán lập lịch phổ biến khác Max Rate, Round Robin Hiệu suất thuật toán lập lịch cho dịch vụ thời gian không thực đo đạc chủ yếu thông lượng độ công + Thuật toán lập lịch cho lưu lượng thời gian thực: Lưu lượng thời gian thực có yêu cầu độ trễ nghiêm ngặt nhiễu nhằm làm giải sai lỗi Trong hệ thống không dây, lưu lượng thời gian thực mơ hình hóa q trình lưu lượng tới gói tin độc lập đến đẹm, theo mục tiêu trễ khác Đối với mô hình mạng khơng dây khác nhau, có số sách để thỏa mãn mục tiệu độ trễ khác Ví dụ, sách mà độ trễ giới hạn lớn đảm bảo độ dài hàng đợi số ràng buộc Các thuật toán lập lịch phổ biến cho lưu lượng thời gian thực Largest Delay First, Modified Largest Weighted Delay First, Delay Experience Độ gói độ cơng thơng số hiệu suất thuật tốn lập lịch lưu lượng thời gian thực Trong mạng thực tế, kể lưu lượng thời gian thực không thực diện, lập lịch phải đáp ứng hai loại lưu lượng đồng thời Thật tốn phải tối đa hóa thơng lượng để sử dụng hiệu kênh truyền giữ độ trễ nhỏ cách nhận dạng lưu lượng quan trọng đồng thời, phải đảm bảo tính cơng Các thuật tốn phổ biết Exponential Rule Utility function Các thông số đánh giá hiệu suất thơng lượng, độ trễ độ trễ cơng Hiện thuật tốn lập lịch mạng khơng dây nói chung chia thành loại chính: + Các thuật tốn khơng nhận biết trạng thái kênh truyền (channel-unaware): Thông thường thuật toán sử dụng mạng lõi hữu tuyến thuật toán Round Robin (RR), Weighted Round Robin (WRR), Weighted Fair Queuing (WFQ) + Các thuật toán lập lịch dựa vào trạng thái kênh truyền (channel-aware scheduler): Đây thuật tốn sử dụng mơi trường vơ tuyến, định gửi liệu dựa vào tình trạng kênh truyền MS cụ thể Điển hình cho thuật tốn lập lịch là: thuật tốn Maximum Sum Rate (MSR) hay gọi thuật toán MaxCINR, thuật toán Proportional Fail (PF) Maximum Fairness (MF) + Kế hoạch lập lịch đường xuống: Bộ lập lịch đường xuống chịu trách nhiệm điều khiển linh động đầu cuối thiết bị để phát thiết bị đầu cuối điều khiển tập khối tài nguyên DL-SDH đầu cuối phát Như hệ lập lịch điều khiển tốc độ liệu, phân đoạn RLC ghép khênh MAC bị ảnh hưởng định lập lịch Trong hầu hết trường hợp, thiết bị đầu cuối riêng lẻ khơng thể sử dụng hết tồn dung lượng tế bào, chẳng hạn thiếu liệu Hình 3.10 Kế hoạch lập lịch đường xuống MAC Hình 3.10 minh họa hoạt động QoS nhận biết MAC theo hướng đường xuống Dữ liệu cho nhiều Bearers đài phát xếp hàng đợi lớp RLC, với kế hoạch lập lịch lớp MCA nhận cập nhật tình trạng đệm liệu đến Kế hoạch lập lịch lớp MAC xác định đường xuống, việc phân bổ nguồn lực cho khung phụ Những phân bổ báo hiệu cho lớp MAC xây dựng trạm UE – cụ thể (TB) Hơn nữa, đặc điểm kênh truyền biến đổi miền tần số nêm có lợi thực việc phát phần phổ khác tới thiết bị đầu cuối khác Do nhiều thiết bị đầu cuối lập lịch song song khung con, trường hợp có kênh liệu DL-SDH thiết bị đầu cuối lập lịch, thiết bị đầu cuối ảnh xạ động lên tập tài nguyên tần số Bộ lập lịch điều khiển tốc độ liệu tức thời sử dụng việc phân đoạn RLC ghép kênh MAC bị định lập lịch tác động Mặc dù thức lập lịch phần lớp MAC ta hiểu rõ coi nói thực thể tách biệt Do đó, lập lịch điều khiển hầu hết chức eNodeb liên quan với truyền liệu đường xuống
- Xem thêm -

Xem thêm: nghiên cứu sự linh hoạt của công nghệ OFDMA/4G và sử dụng nguồn tài nguyên vô tuyến hữu hạn một cách hiệu quả nhất, nghiên cứu sự linh hoạt của công nghệ OFDMA/4G và sử dụng nguồn tài nguyên vô tuyến hữu hạn một cách hiệu quả nhất

Mục lục

Xem thêm

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn