Đánh giá xác suất dừng và dung lượng Ergodic của hệ thống giải mã và chuyển tiếp bán song công

60 404 3
Đánh giá xác suất dừng và dung lượng Ergodic của hệ thống giải mã và chuyển tiếp bán song công

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Đánh giá xác suất dừng và dung lượng Ergodic của hệ thống giải mã và chuyển tiếp bán song công Đánh giá xác suất dừng và dung lượng Ergodic của hệ thống giải mã và chuyển tiếp bán song công Đánh giá xác suất dừng và dung lượng Ergodic của hệ thống giải mã và chuyển tiếp bán song công Đánh giá xác suất dừng và dung lượng Ergodic của hệ thống giải mã và chuyển tiếp bán song công Đánh giá xác suất dừng và dung lượng Ergodic của hệ thống giải mã và chuyển tiếp bán song công

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐÁNH GIÁ XÁC SUẤT DỪNG VÀ DUNG LƯỢNG ERGODIC CỦA HỆ THỐNG GIẢI Mà VÀ CHUYỂN TIẾP BÁN SONG CÔNG MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VII DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU .IX DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT X CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI 1.2 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI CHƯƠNG HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 2.1 TỔNG QUAN HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG 2.2 HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG THẾ HỆ 2.3 HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG THẾ HỆ 2.4 HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG THẾ HỆ 2.5 HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG THẾ HỆ 10 2.6 HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG THẾ HỆ 11 CHƯƠNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG VÀ XÂY DỰNG CÔNG THỨC 13 3.1 GIỚI THIỆU 13 3.2 KỸ THUẬT CHUYỂN TIẾP 14 3.2.1 Cơ chế chuyển tiếp DF 15 3.2.2 Cơ chế chuyển tiếp AF 16 3.3 MÔ HÌNH HỆ THỐNG TSR .17 3.3.1 Pha thu hoạch lượng TSR 18 3.3.2 Pha truyền thông tin TSR 18 3.3.3 Phân tích xác suất dừng hệ thống TSR 19 3.3.4 Thông lượng hệ thống TSR 19 3.3.5 Phân tích thơng lượng Ergodic hệ thống TSR 20 3.4 MƠ HÌNH HỆ THỐNG PSR .21 3.4.1 Pha thu hoạch lượng PSR 21 3.4.2 Pha truyền thông tin .22 3.4.3 Phân tích xác suất dừng hệ thống PSR 22 3.4.4 Thông lượng hệ thống PSR 23 3.4.5 Phân tích thơng lượng Ergodic hệ thống PSR 23 CHƯƠNG KẾT QUẢ MÔ PHỎNG 24 4.1 KẾT QUẢ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG TSR .24 4.2 KẾT QUẢ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG PSR .30 4.3 SO SÁNH HỆ THỐNG TSR VÀ PSR 35 4.4 ĐÁNH GIÁ THÔNG LƯỢNG ERGODIC HỆ THỐNG TSR VÀ PSR .38 4.5 MÔ PHỎNG THÔNG LƯỢNG THEO XÁC SUẤT DỪNG VÀ THÔNG LƯỢNG ERGODIC HỆ THỐNG TSR VÀ PSR 40 CHƯƠNG KẾT LUẬN 42 TÀI LIỆU THAM KHẢO 44 PHỤ LỤC A 45 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ HÌNH 2-1: LỘ TRÌNH PHÁT TRIỂN THƠNG TIN DI ĐỘNG [2] HÌNH 2-2: CẤU TRÚC MẠNG GSM [2] HÌNH 2-3: CƠ CẤU KẾT NỐI W-CDMA [2] .8 HÌNH 2-4: MƠ HÌNH MẠNG 4G [2] 10 HÌNH 2-5: MƠ HÌNH MẠNG 5G [2] 11 HÌNH 3-1: MƠ HÌNH HỆ THỐNG BÁN SONG CÔNG [4] .14 HÌNH 3-2: MƠ HÌNH CHUYỂN TIẾP ĐƠN CHẶNG DF [1] 15 HÌNH 3-3: MƠ HÌNH CHUYỂN TIẾP ĐƠN CHẶNG AF [1] 16 HÌNH 3-4: CƠ CẤU PHÂN CHIA KHỐI THỜI GIAN THU NĂNG LƯỢNG VÀ TRUYỀN THÔNG TIN TSR [4] 17 HÌNH 3-5: SƠ ĐỒ KHỐI MÁY THU TSR [4] 17 HÌNH 3-6: CƠ CẤU PHÂN CHIA NĂNG LƯỢNG VÀ XỬ LÝ THÔNG TIN PSR [4] 21 HÌNH 3-7: SƠ ĐỒ KHỐI MÁY THU PSR [4] 21 HÌNH 4-1: MƠ PHỎNG XÁC SUẤT DỪNG THEO P S/N0 TẠI TỪNG ALPHA 25 HÌNH 4-2: MÔ PHỎNG THÔNG LƯỢNG THEO PS/N0 TẠI TỪNG ALPHA 25 HÌNH 4-3: MƠ PHỎNG XÁC SUẤT DỪNG THEO ALPHA TẠI TỪNG P S/N0 27 HÌNH 4-4: MÔ PHỎNG THÔNG LƯỢNG THEO ALPHA TẠI TỪNG P S/N0 27 HÌNH 4-5: MÔ PHỎNG XÁC SUẤT DỪNG THEO R TẠI TỪNG PS/N0 .29 HÌNH 4-6: MƠ PHỎNG THƠNG LƯỢNG THEO R TẠI TỪNG PS/N0 29 HÌNH 4-7: MƠ PHỎNG XÁC SUẤT DỪNG THEO PS/N0 TẠI TỪNG RHO 31 HÌNH 4-8: MƠ PHỎNG THƠNG LƯỢNG THEO PS/N0 TẠI TỪNG RHO 31 HÌNH 4-9: MÔ PHỎNG XÁC SUẤT DỪNG THEO RHO TẠI TỪNG PS/N0 33 HÌNH 4-10: MƠ PHỎNG THƠNG LƯỢNG THEO RHO TẠI TỪNG PS/N0 33 HÌNH 4-11: MƠ PHỎNG XÁC SUẤT DỪNG THEO R TẠI TỪNG PS/N0 34 HÌNH 4-12: MÔ PHỎNG THÔNG LƯỢNG THEO R TẠI TỪNG PS/N0 34 HÌNH 4-13: MƠ PHỎNG XÁC SUẤT DỪNG THEO ALPHA HOẶC RHO CỦA TSR VÀ PSR .36 HÌNH 4-14: MƠ PHỎNG THÔNG LƯỢNG THEO ALPHA HOẶC RHO CỦA TSR VÀ PSR .36 HÌNH 4-15: MƠ PHỎNG XÁC SUẤT DỪNG THEO PS/N0 CỦA TSR VÀ PSR 37 HÌNH 4-16: MƠ PHỎNG THƠNG LƯỢNG THEO PS/N0 CỦA TSR VÀ PSR 37 HÌNH 4-17: MƠ PHỎNG THƠNG LƯỢNG ERGODIC CỦA TSR VÀ PSR 39 HÌNH 4-18: MƠ PHỎNG THÔNG LƯỢNG DL VÀ DT THEO P S/N0 CỦA TSR VÀ PSR 41 HÌNH 4-19: MƠ PHỎNG THÔNG LƯỢNG DL VÀ DT THEO ALPHA HOẶC RHO CỦA TSR VÀ PSR 41 DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU BẢNG 2-1: BẢNG SO SÁNH CÁC THẾ HỆ DI ĐỘNG: 1G ĐẾN 5G [2] .12 BẢNG 4-1: THÔNG SỐ MÔ PHỎNG TSR 24 BẢNG 4-2: THÔNG SỐ MÔ PHỎNG PSR .30 BẢNG 4-3: THÔNG SỐ MÔ PHỎNG TSR VÀ PSR .35 BẢNG 4-4: THÔNG SỐ MÔ PHỎNG THÔNG LƯỢNG ERGODIC TSR VÀ PSR 38 BẢNG 4-5: THÔNG SỐ MÔ PHỎNG DL VÀ DT CỦA TSR VÀ PSR 40 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT AF Amplify and Forward R Relay Station S Source D Destination SNR Signal To Noise Ratio RF Radio Frequency TSR Time Switching Base Relaying PDF Probability Density Function CDF Cumulative Distribution Function DF Decode and Forward PSR Power Splitting Relaying SISO Single Input and Single Output SIMO Single Input and Multiple Output MIMO Multiple Input and Multiple Output FDMA Frequency Division Multiple Access AMPS Advanced Mobile Phone System NMT Nordic Mobile Telecom TACS Total Access Commuinication System TDMA Time Division Multiple Access CDMA Code Division Multiple Access GSM Global System for Mobile Communication NSS Network Switching Subsystem RSS Radio Subsystem BSS Base Station Subsystem MS Mobile Station OMC Operation and Maintenance Subsystem GPRS General Packet Radio Service EDGE Enhanced GPRS GGSN Gateway GPRS Support Node SGSN Serving GPRS Support Node W-CDMA Wideband CDMA UMTS Universal Mobile Telecommunications Systems LTE Long Term Evolution OFDMA Orthogonal Frequency-Division Multiplexing Access IP Internet Protocol SDR Software Defined Radio DL Delay-Limited Transmission DT Delay-Tolerant Transmission ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 1/53 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Giới thiệu đề tài Trong thời gian gần đây, việc thu hoạch lượng xuất phát từ xạ sóng RF giành nhiều quan tâm Theo thơng qua mạch tích hợp ăng-ten thu chuyển đổi tín hiệu xạ RF phát từ nguồn thành lượng Các hệ thống xem xét để phân tích thu hoạch lượng xử lý thông tin SISO, SIMO, MIMO Trong đồ án em xin trình bày kỹ thuật Decode and Forward (DF) dựa thu hoạch lượng vô tuyến Đầu tiên nút R thu hoạch lượng vơ tuyến từ tín hiệu nguồn S Kế tiếp, R sử dụng lượng thu hoạch để truyền thơng tin từ R đến đích D S chuyển đổi lượng thông tin đến nút R theo hai chế Time Switching Relaying (TSR), Power Splitting Relaying (PSR) Từ việc thu hoạch lượng bị hạn chế R, tiến hành phân tích cách xác xác suất dừng, thơng lượng bị giới hạn dung lượng (Ergodic capacity) hệ thống theo hai chế TSR PSR Mạng truyền thông hợp tác ứng dụng việc thu hoạch lượng, nơi nút chuyển tiếp trung gian hỗ trợ truyền tải thông tin từ S đến D Theo trạm chuyển tiếp bị giới hạn thời gian hoạt động, mà việc sạc thay vô tốn phức tạp Ứng dụng thu hoạch lượng giải pháp đưa để kéo dài thời gian hoạt động nút chuyển tiếp Trong chuyển mạch TSR nút R chia theo thời gian thu hoạch lượng xử lý thông tin, nhiên theo PSR nút R chia tách lượng nhận cho thu hoạch lượng xử lý thông tin Đánh giá xác suất dừng dung lượng Ergodic hệ thống giải mã chuyển tiếp bán song công ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 2/53 1.2 Lý chọn đề tài Tìm hiểu đề tài thu hoạch lượng vô tuyến theo em kỹ thuật đáng để nghiên cứu lý sau:  Đây đề tài nhận nhiều quan tâm Qua cho thấy tầm quan trọng thu hoạch lượng việc truyền dẫn vô tuyến  Hỗ trợ tốt mạng truyền thông hợp tác, giúp nâng cao tuổi thọ nút chuyển tiếp tiết kiệm chi phí để thay sạc pin lại cho thiết bị  Nâng cao khoảng cách truyền thông tin  Hạn chế tác động nhiễu đồng kênh Đánh giá xác suất dừng dung lượng Ergodic hệ thống giải mã chuyển tiếp bán song công ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 38/53 2.8 Đánh giá thông lượng Ergodic hệ thống TSR PSR Bảng 4-5: Thông số mô thông lượng Ergodic TSR PSR Ký hiệu  h g  Tên Hiệu suất chuyển đổi lượng Giá trị trung bình biến ngẫu nhiên h Giá trị trung bình biến g ngẫu nhiên Hệ số phân chia công suất thu lượng từ nguồn Hệ số phân chia khối thời  gian thu lượng từ Giá trị 0.8 0.5 0.5 0.7 0.7 nguồn Đánh giá xác suất dừng dung lượng Ergodic hệ thống giải mã chuyển tiếp bán song công ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 39/53 Hình 4-29: Mơ thơng lượng Ergodic TSR PSR Nhận xét: So với thông lượng dựa xác suất dừng bị giới hạn R qua kết hình 4-21, thơng lượng Ergodic ngồi cho kết tốt thông lượng đạt cao so với thông lượng dựa xác suất dừng hai giao thức thơng lượng Ergodic khơng chịu ảnh hưởng R giúp chủ động việc thiết kế hệ thống Cái quan tâm thông lượng Ergodic điều chỉnh SNR hệ thống cho phù hợp với thiết kế Đánh giá xác suất dừng dung lượng Ergodic hệ thống giải mã chuyển tiếp bán song công ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 40/53 2.9 Mô thông lượng theo xác suất dừng thông lượng Ergodic hệ thống TSR PSR Bảng 4-6: Thông số mô DL DT TSR PSR Ký hiệu R  h g Tên Tốc độ bit nguồn Hiệu suất chuyển đổi lượng Giá trị trung bình biến ngẫu nhiên h Giá trị trung bình biến ngẫu nhiên g Giá trị bps/Hz 0.8 0.5 0.5 Đánh giá xác suất dừng dung lượng Ergodic hệ thống giải mã chuyển tiếp bán song công ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 41/53 Hình 4-30: Mơ thông lượng DL DT theo PS/N0 TSR PSR Hình 4-31: Mơ thơng lượng DL DT theo Alpha Rho TSR PSR Nhận xét: Có thể quan sát rõ ràng từ kết hình 4-19, 4-20 cho thấy vượt trội thông lượng Ergodic so với thông lượng bị hạn chế R qua cho thấy hệ thống PSR đạt thông lượng cao TSR CHƯƠNG KẾT LUẬN Truyền thông hợp tác giải pháp giúp tăng phạm vi truyền thông tin mạng tổ ong Tại nút relay lượng thu hoạch nhờ tuổi thọ nút relay tăng lên giúp tiết kiệm cơng suất phát nguồn, ngồi việc đóng vai trò nút chuyển tiếp nguồn đích việc hạn chế nhiễu đồng kênh ưu điểm truyền thông hợp tác Sau ưu điểm hệ thống truyền thông hợp tác Ưu điểm:  Tăng tuổi thọ mạng tổ ong  Mở rộng phạm vi truyền tin  Giảm tác động nhiễu đồng kênh Đánh giá xác suất dừng dung lượng Ergodic hệ thống giải mã chuyển tiếp bán song công ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 42/53  Tiết kiệm chi phí vận hành Với hệ thống DF theo mô thực cho thấy hiệu suất thông lượng xác suất dừng theo TSR PSR tốt Tuy nhiên so sánh hai giao thức TSR PSR PSR cho kết tốt so với TSR mô theo thông số chịu ảnh hưởng đến xác suất dừng thông lượng theo TSR PSR Cuối thực phân tích mơ hai giao thức theo thông lượng Ergodic, tức thông lượng chịu tác động theo SNR Có nghĩa thơng lượng hệ thống không chịu giới hạn ngưỡng hệ thống mà thông lượng Ergodic chịu ảnh hưởng SNR, ta chủ động điều chỉnh thông lượng hệ thống phạm vi SNR cách hợp lý Việc mô hệ thống dựa mô Monte-Carlo Qua kết thực xét xác suất dừng thông lượng thông số khác để xem thay đổi thông số khác Thứ hai mô hai giao thức TSR PSR để có nhìn tổng quan hai giao thức Thứ ba phân tích thông lượng Ergodic thông lượng bị hạn chế R, qua thấy vượt trội thơng lượng Ergodic Ngồi cho kết thơng lượng tốt thơng lượng Ergodic khơng bị ảnh hưởng R Cuối cùng, ý nghĩa việc mô tìm điểm tối ưu cân xác suất dừng thông lượng hệ thống để hệ thống cần thiết kế đạt thông lượng cao xác xuất dừng thấp Nếu so với giao thức AF, DF có phần lợi loại bỏ nhiễu AF khuếch đại tín hiệu nhiễu đồng thời khuếch đại theo Nhưng với AF việc lắp đặt chế thực đơn giản nhiều so với hệ thống DF Đánh giá xác suất dừng dung lượng Ergodic hệ thống giải mã chuyển tiếp bán song công ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 43/53 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt: [1] Kỹ thuật chuyển tiếp hệ thống truyền thông đa chặng- Đỗ Thị Minh Quế Tiếng Anh: [2] Ms Lopa J Vora, “Evolution of Mobile Generation Technology: 1G to 5G and Review of Upcoming Wireless Technology 5G”, 2015 [3] I S Gradshteyn and I M Ryzhik, Table of integrals, series, and products, 4, Ed Academic Press, Inc, 1980 [4] Caijun Zhong, Himal A Suraweera, Gan Zheng, Ioannis Krikidis, and Zhaoyang Zhang, “Wireless Information and Power Transfer With Full Duplex Relaying”, 13 Sep 2014 [5] Ali A Nasir, Xiangyun Zhou, Salman Durrani, and Rodney A Kennedy , “Throughput and Ergodic Capacity of Wireless Energy Harvesting Based DF Relaying Network”, 2014 Đánh giá xác suất dừng dung lượng Ergodic hệ thống giải mã chuyển tiếp bán song công ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 44/53 PHỤ LỤC A Xây dựng công thức xác suất dừng thơng lượng hệ thống TSR Theo hình 3-4 khe thời gian R thu lượng S phát với thời gian  T Hai khe thời gian lại giành cho truyền thông tin với thời gian (1   T ) / Bỏ qua ảnh hưởng khoảng cách ta có tín hiệu nhận R D: yR  h.xS  nR (1) yD  g xR  nD (2) x x n n Với h , g độ lợi kênh truyền, S R thông tin từ nguồn S R, R D nhiễu R D Năng lượng thu R: Eh   PS h  T (3) Với PS công suất phát từ S,  hiệu suất chuyển đổi lượng (   �1 ) Ta có cơng suất nhận tai R: PR  2 PS h  Eh  (1   )T 1 (4) Trong hệ thống DF tỷ số SNR chia thành hai chặn từ S sang R, từ R sang D nên ta xây dựng SNR cho chặn Đặt k 2 2   , nR  nD  N phương sai nhiễu SNR1  PS h N0 (5) 2 P g P h g k SNR2  R  S N0 N0 (6) Đánh giá xác suất dừng dung lượng Ergodic hệ thống giải mã chuyển tiếp bán song công ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 45/53 Đối với giao thức chuyển tiếp DF, truyền liệu tách thành hai trình phụ thuộc Do đó, xác xuất dừng hệ thống xảy tốc độ bit từ S sang R từ R sang D bé dung lượng hệ thống: Pout  P(min( SNR1 , SNR2 )   th ) (7)   2R  th Với ngưỡng hệ thống �PS h Ps g h k Pout �� P , � N0 N0 � Đặt x h ,y g  th � � � �  N  N � Pout  �x � th , y � th � PS Ps xk � � Đặt x0  (8) (9)  th N PS Thay vào (9) ta có y0  k x � � Pout   P �x �x0 , xy � � k � � � �  1 (10) f x f y dxdy x � � S  �x �x0 , xy � � k � (11) � � � y0 x0 y0 x0 ky  1 � f x dx � f y dy  � f x dx � f y dy (12) Áp dụng hàm PDF CDF [4] ta có: Pout   e  x0 y0  h g  g y0  x y  g ky h e � dy (13) 2  h g Với h , g giá trị trung bình biến ngẫu nhiên , Thơng lượng theo xác suất dừng [4]: Đánh giá xác suất dừng dung lượng Ergodic hệ thống giải mã chuyển tiếp bán song công ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 46/53  (1  pout )(1   ) R (14) Xây dựng công thức thông lượng Ergodic hệ thống TSR Dung lượng Ergodic thông lượng định nghĩa [5]: C  min(CSNR1 , CSNR2 )  (15) (1   ) C (16) Ta tìm dung lượng chặn [5] ta có: � CSNR1  � f SNR1 ( ) log (1   ) d  (17) Mà f SNR1 ( )  FSNR1 ( ) dFSNR1 ( ) d ta tìm FSNR1 ( ) chặn đầu tiên: FSNR1 ( )  P( SNR1   ) (18) � N �   P �x � � PS � � (19) �  1 �f dx x  N0 PS  1 e  (20)  N0 PS h (21) Suy ra: N N  f SNR1 ( )  e PS h PS h (22) Thay vào (17) ta có: � N N  PS 0h CSNR1 ( )  � e log (1   ) d  P S h (23) N PS h  P  N  du  d v e d P u  log (1   ) N0 d  => (1   ) ln(2) Đặt => , dv  e 0 S h S h Đánh giá xác suất dừng dung lượng Ergodic hệ thống giải mã chuyển tiếp bán song công ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 47/53 Thay vào (23) ta có:  N0 PS h � e e CSNR1 ( )  d ln(2) � 1  (24) Tương tự ta có Ergodic Capacity chặn hai: � CSNR2  � f SNR2 ( ) log (1   ) d  (25) f SNR2 ( )  dFSNR2 ( ) d (26) FSNR2 ( )  P ( SNR2   ) (27) �  N0 �  P �y  � � PS kx � a Đặt (28) N0 PS k ta có: � FSNR2 ( )  � f x ( x)(1  e  a xg ) dx (29)  � x h  x  a h xg e e �  h h dx (30) Dựa vào hàm Bessel định nghĩa [3, 3.324.1] ta có: �   e 4x �  B x   K1 (  B ) B Thay vào (30) ta có: FSNR2 ( )   � 4a 4a K1 � h g � � h g � � � � (31) Từ (26) công thức hàm Bessel [3, 8.486.18] suy ra: f SNR2 ( )  � 4a 2a K0 � � h g h g � � � � � (32) Thay (32) vào (25) ta được: Đánh giá xác suất dừng dung lượng Ergodic hệ thống giải mã chuyển tiếp bán song công ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 48/53 � � 4a 2a CSNR2  � K � � h g  h g � � log (1   )d  � � � (33) Thông lượng hệ thống theo Ergodic capacity là:  Với C  min(CSNR1 , CSNR2 ) (1   ) C (34) Đánh giá xác suất dừng dung lượng Ergodic hệ thống giải mã chuyển tiếp bán song công ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 49/53 Xây dựng công thức xác suất dừng thông lượng hệ thống PSR Theo hình 3-6 khe thời gian R thu lượng S phát  P nhận thông tin R ((1-  )P) Khe thời gian lại giành cho truyền thơng tin từ R sang D Bỏ qua ảnh hưởng khoảng cách ta có tín hiệu nhận R D: yR  h.xS  nR (1) y D  g x R  nD (2) x x n n Tại h , g độ lợi kênh truyền, S R thông tin từ nguồn S R, R D nhiễu R D Năng lượng thu R theo hình 3-6:  PS h T Eh  (3) Tại  hiệu suất chuyển đổi lượng (   �1 ),  hệ số phân chia công suất (0<  du  (20) b b h    d v   e d (1   ) ln(2) , dv  e  d  => b h h Thay vào (20) ta có:  CSNR1 ( )  b h e e  d ln(2) � 1  � (21) Tương tự ta có Ergodic Capacity chặn hai: � CSNR2  � f SNR2 ( ) log (1   ) d  f SNR2 ( )  dFSNR2 ( ) d (23) FSNR2 ( )  P ( SNR2   ) �  N0 �  P �y  � �  PS x � c Đặt (22) (24) (25) N0  PS ta có: � FSNR2 ( )  � f x ( x)(1  e  c xg ) dx (26) Đánh giá xác suất dừng dung lượng Ergodic hệ thống giải mã chuyển tiếp bán song công ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 52/53  � x h  x  c h xg e e �  h h dx (27) Dựa vào hàm Bessel định nghĩa [3, 3.324.1] ta có: �   e 4x �  B x  Với   K (  B ) B 4c , B  g h Thay vào (27) ta có: FSNR2 ( )   � 4c 4c K1 � h g � � h g � � � � (28) � � � � (29) � log (1   )d  � � � (30) Từ (23) công thức hàm Bessel [3, 8.486.18] suy ra: f SNR2 ( )  � 4c 2c K0 � � h g h g � Thay (29) vào (22) ta được: � � 4c 2c CSNR2  � K � � h g  h g � Đánh giá xác suất dừng dung lượng Ergodic hệ thống giải mã chuyển tiếp bán song công ... với thông lượng dựa xác suất dừng, thông lượng Ergodic không phụ Đánh giá xác suất dừng dung lượng Ergodic hệ thống giải mã chuyển tiếp bán song công ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 20/53 thuộc vào tốc... hạn chế hệ thống là:  Dung lượng thấp  Xác xuất rớt gọi cao  Độ bảo mật  Độ tin cậy chuyển gọi không cao Đánh giá xác suất dừng dung lượng Ergodic hệ thống giải mã chuyển tiếp bán song công. .. dịch vụ 4G với dung lượng lớn Đánh giá xác suất dừng dung lượng Ergodic hệ thống giải mã chuyển tiếp bán song công ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 13/53 CHƯƠNG MƠ HÌNH HỆ THỐNG VÀ XÂY DỰNG CÔNG THỨC 2.1

Ngày đăng: 23/02/2018, 19:44

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

  • DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

  • DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

  • CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI

    • 1.1 Giới thiệu đề tài

    • 1.2 Lý do chọn đề tài

    • CHƯƠNG 1. HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG

      • 1.1 Tổng quan hệ thống thông tin di động

      • 1.2 Hệ thống thông tin di động thế hệ 1

      • 1.3 Hệ thống thông tin di động thế hệ 2

      • 1.3 Hệ thống thông tin di động thế hệ 3

      • 1.4 Hệ thống thông tin di động thế hệ 4

      • 1.5 Hệ thống thông tin di động thế hệ 5

      • CHƯƠNG 2. MÔ HÌNH HỆ THỐNG VÀ XÂY DỰNG CÔNG THỨC

        • 2.1 Giới thiệu

        • 2.2 Kỹ thuật chuyển tiếp

          • 2.2.1 Cơ chế chuyển tiếp DF

          • 2.2.2 Cơ chế chuyển tiếp AF

          • 2.3 Mô hình hệ thống TSR

            • 2.3.1 Pha thu hoạch năng lượng TSR

            • 2.3.2 Pha truyền thông tin TSR

            • 2.3.3 Phân tích xác suất dừng của hệ thống TSR

            • 2.3.4 Thông lượng của hệ thống TSR

            • 2.3.5 Phân tích thông lượng Ergodic của hệ thống TSR

            • 2.4 Mô hình hệ thống PSR

              • 2.4.1 Pha thu hoạch năng lượng PSR

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan