MỞ ðẦU
1
Chương I. ðiều khiển thâm nhập cuộc gọi trong hệ thống thông tin di
4
ñộng tế bào CDMA.
1.1. Tổng quan ñề tài
4
1.1.1. Các nghiên cứu gần ñây
4
1.1.2. Vấn ñề cần giải quyết trong ñề tài
7
1.2. Hệ thống thông tin di ñộng CDMA
4
1.2.1. Nguyên lý Trải phổ
3
1.2.2. Ưu nhược ñiểm của kỹ thuật trải phổ và ứng dụng của nó
5
1.2.3. Nguyên lý CDMA
5
1.2.4. Hệ thống thông tin di ñộng tế bào CDMA
6
1.2.5. Các yếu tố ảnh hưởng của môi trường truyền dẫn
8
1.2.6. ðiều khiển công suất trong hệ thống tế bào CDMA
11
1.2.7. Chuyển giao trong hệ thống tế bào CDMA
13
1.3. ðiều khiển thâm nhập cuộc gọi trong hệ thống tế bào CDMA
18
1.4. ðiều khiển thâm nhập trong một số mạng thông tin di ñộng 3G thực tế tại
19
Việt Nam
1.4.1. ðiều khiển thâm nhập dựa vào nhiễu
20
1.4.2. ðiều khiển thâm nhập dựa vào tải
21
1.4.3. Thuật toán ñiều khiển thâm nhập
21
1.5. Ứng dụng Logic mờ trong ñiều khiển thâm nhập cuộc gọi
1.5.1. Giới thiệu về hệ mờ
22
22
iii
1.5.2. Nguyên tắc xây dựng hệ mờ
28
1.5.3. Các mô hình ñiều khiển mờ
30
1.5.3. Ứng dụng hệ mờ trong ñiều khiển thâm nhập cuộc gọi
30
1.6. Các chỉ tiêu cơ bản về chất lượng dịch vụ có liên quan ñến thuật toán CAC
35
1.7. Kết luận Chương I
36
Chương II. ðiều khiển thâm nhập cuộc gọi mờ có ưu tiên lưu lượng.
37
2.1. Mô hình hệ thống và mô hình lưu lượng
37
2.1.1. Mô hình hệ thống
37
2.1.2. Mô hình lưu lượng
40
2.2. Mô hình và thuật toán CAC mờ trên cơ sở ưu tiên lưu lượng TP-FCAC
40
2.2.1. Mô hình TP-FCAC
40
2.2.2. Thuật toán TP-FCAC
44
2.2.3. ðánh giá băng thông hiệu dụng của cuộc gọi
44
2.2.4. ðánh giá thông tin di chuyển của MS và dự trữ băng thông chuyển
48
giao
2.2.5. ðánh giá băng thông sẵn dùng của hệ thống
53
2.2.6. Xử lý thâm nhập cuộc gọi mờ trên cơ sở ưu tiên lưu lượng
54
2.3. Mô phỏng và kết quả
58
2.2.1. Các tham số hệ thống
58
2.2.2. Mô phỏng bộ ñánh giá băng thông hiệu dụng của cuộc gọi
60
2.2.3. Mô phỏng bộ ñánh giá thông tin di chuyển của MS và dự trữ băng
63
thông
2.2.4. Mô phỏng bộ ñánh giá băng thông sẵn dùng của hệ thống
65
2.2.5. Mô phỏng bộ xử lý thâm nhập cuộc gọi mờ
66
2.2.6. Kết quả mô phỏng
69
2.4. Kết luận chương II
84
Chương III. ðiều khiển thâm nhập cuộc gọi dựa trên chỉ số chiếm dụng
86
iv
tài nguyên của lớp lưu lượng.
3.1. Khái niệm chỉ số chiếm dụng tài nguyên
86
3.2. ðặt vấn ñề
88
3.3. Mô tả toán học
90
3.4. Mô hình hệ thống
94
3.5. Mô tả thuật toán
96
3.6. Hệ mờ quyết ñịnh ngắt cuộc gọi
98
3.7. Mô phỏng và kết quả
100
3.7.1. Hệ mờ ngắt cuộc gọi
100
3.7.2. Các tham số mô phỏng
103
3.7.3. Kết quả mô phỏng
103
3.8. Kết luận chương III
114
Chương IV. ðiều khiển thâm nhập cuộc gọi mờ ưu tiên lưu lượng dựa 115
trên chỉ số chiếm dụng tài nguyên.
4.1 ðặt vấn ñề
115
4.2 Mô hình hệ thống
117
4.3 Mô tả thuật toán
118
4.4 Mô phỏng và kết quả
119
4.4.1. Các tham số mô phỏng
119
4.4.2. Kết quả mô phỏng
120
4.4. Kết luận chương IV
132
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
133
1. Các kết quả mới của luận án
133
2. Những kiến nghị nghiên cứu tiếp theo
134
DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ
135
TÀI LIỆU THAM KHẢO
136
PHỤ LỤC
142
v
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
•
Quy ước ñịnh dạng
chữ thường
các toán tử, hàm
chữ thường in nghiêng
ñại lượng vô hướng
chữ hoa in nghiêng
ñại lượng vô hướng
chữ hoa in ñậm
ma trận
•
Toán tử, hàm
min
Cực tiểu
sign
Hàm dấu
exp
Hàm e mũ
max
Cực ñại
sup
Cận dưới
inf
Giá trị cận trái
XOR
hay loại trừ
•
Ký hiệu
Rc (τ )
Hàm tự tương quan
Rc
Tốc ñộ chip
Tc
Chu kỳ chip
ω IF
Tần số góc trung tần
Gp
ðộ lợi xử lý
SIR
Tỷ số tín hiệu trên nhiễu
SIRsetpoint
Tỷ số tín hiệu trên nhiễu tại ñiểm ñặt
I total _ old
Tổng nhiễu cũ
I total
Tổng nhiễu
I threshold
Ngưỡng nhiễu
vi
∆I
Dự ñoán mức tăng nhiễu
∆L
Hệ số tải của kết nối mới
Eb/N0
Tỷ số năng lượng bit trên mật ñộ tạp âm
ηUL ,η
Hệ số tải tuyến lên
ηUL _ threshold
Ngưỡng tải tuyến lên
η DL
Hệ số tải tuyến xuống
η DL _ threshold
Ngưỡng tải tuyến lên
µ. (.)
Giá trị hàm liên thuộc của tập mờ
ξ.(t)
Quá trình ngẫu nhiên
Λ l (t ) , al (t )
Các giá trị suy hao của môi trường
Pr ,. (t )
Công suất thu
d . (t )
Khoảng cách truyền dẫn
φ
Hệ số tích cực
λ.
Trung bình tỷ lệ cuộc gọi tới
µ.−1
Trung bình hời gian của cuộc gọi
Br
Băng thông dự trữ
Ba
Băng thông sẵn dùng
Bs
Băng thông dư
Bo
Băng thông bị chiếm dụng
~
Bo
Băng thông có thể bị chiếm dụng tối ña
U(.)
Tập mờ
W
Băng thông của tế bào
P(.)
Ma trận ñồng phương sai
pn,l
Xác xuất chuyển giao MS sang tế bào l tại thời ñiểm n
pmax
Xác xuất chuyển giao cực ñại
vii
ak
Chỉ số chiếm dụng tài nguyên cực ñại của lớp lưu lượng k
Φ lk
Chỉ số chiếm dụng tài nguyên cục bộ của lớp lưu lượng k trong tế
bào l
Φk
Chỉ số chiếm dụng tài nguyên cục bộ của lớp lưu lượng k trong hệ
thống
Bok
Lượng tài nguyên tối ña trung bình của các tế bào trong hệ thống
có thể bị chiếm dụng bởi các cuộc gọi lớp k
Bo
Lượng tài nguyên tối ña trung bình của các tế bào trong hệ thống
có thể bị chiếm dụng
Nvo, Nda, Nvi
Số lượng cuộc gọi Voice, Data, Video tương ứng trong tế bào 0
Mvo, Mda, Mvi
Số lượng cuộc gọi Voice, Data, Video trong các tế bào lân cận với
tế bào 0
Disc(.)
Hàm quyết ñịnh ngắt cuộc gọi
FCAP()
Hàm quyết ñịnh thâm nhập cuộc gọi không ưu tiên
TP-FCAP()
Hàm quyết ñịnh thâm nhập cuộc gọi có ưu tiên
viii
•
Các chữ viết tắt
2G
3G
3GPP
A
BER
BS
BSC
CAC
CAP
CDMA
CDMA2000
DS
DS/SS
DFCAC
DP-FCAC
E
Eb/I0
EL
ES
FCAC
FCAP
FDMA
FER
FH/SS
GSM
HCDP
IMT-2000
IS-2000
IS-95
ISDN
ITU
L
L-FCAC
Hệ thông tin di ñộng thế hệ thứ 2
Hệ thông tin di ñộng thế hệ thứ 3
Dự án ñối tác thế hệ thứ 3, tổ chức chuẩn hóa các công nghệ mạng
thông tin di ñộng tế bào
Chấp nhận
Tỷ lệ lỗi bít
Trạm gốc
Bộ ñiều khiển trạm gốc
ðiều khiển thâm nhập cuộc gọi
Xử lý thâm nhập cuộc gọi
ða truy nhập phân chia theo mã
Một tiêu chuẩn công nghệ di ñộng họ 3G
Trải phổ trực tiếp
Trải phổ trực tiếp
ðiều khiển thâm nhập cuộc gọi mờ dựa trên chỉ số chiếm dụng tài
nguyên
ðiều khiển thâm nhập cuộc gọi mờ ưu tiên lưu lượng dựa trên chỉ
số chiếm dụng tài nguyên
Vừa ñủ
Tỷ số mật ñộ năng lượng bit trên tạp âm
Cực lớn
Cực nhỏ
ðiều khiển thâm nhập cuộc gọi mờ
Xử lý thâm nhập cuộc gọi mờ
ða truy nhập phân chia theo tần số
Tỷ lệ lỗi khung
Trải phổ nhảy tần
Hệ thống thông tin di ñộng toàn cầu
Xác suất ngắt cuộc gọi chuyển giao
Chuẩn toàn cầu cho thông tin di ñộng 3G
Tiêu chuẩn giao diện vô tuyến lõi CDMA2000
Tiêu chuẩn tế bào số dựa trên nền CDMA thứ nhất
Mạng ña dịch vụ băng rộng
Liên minh Viễn thông Quốc tế
1
Chương I. ðiều khiển thâm nhập cuộc gọi trong hệ thống thông tin di
4
ñộng tế bào CDMA.
1.1. Tổng quan ñề tài
4
1.1.1. Các nghiên cứu gần ñây
4
1.1.2. Vấn ñề cần giải quyết trong ñề tài
7
1.2. Hệ thống thông tin di ñộng CDMA
4
1.2.1. Nguyên lý Trải phổ
3
1.2.2. Ưu nhược ñiểm của kỹ thuật trải phổ và ứng dụng của nó
5
1.2.3. Nguyên lý CDMA
5
1.2.4. Hệ thống thông tin di ñộng tế bào CDMA
6
1.2.5. Các yếu tố ảnh hưởng của môi trường truyền dẫn
8
1.2.6. ðiều khiển công suất trong hệ thống tế bào CDMA
11
1.2.7. Chuyển giao trong hệ thống tế bào CDMA
13
1.3. ðiều khiển thâm nhập cuộc gọi trong hệ thống tế bào CDMA
18
1.4. ðiều khiển thâm nhập trong một số mạng thông tin di ñộng 3G thực tế tại
19
Việt Nam
1.4.1. ðiều khiển thâm nhập dựa vào nhiễu
20
1.4.2. ðiều khiển thâm nhập dựa vào tải
21
1.4.3. Thuật toán ñiều khiển thâm nhập
21
1.5. Ứng dụng Logic mờ trong ñiều khiển thâm nhập cuộc gọi
1.5.1. Giới thiệu về hệ mờ
22
22
iii
1.5.2. Nguyên tắc xây dựng hệ mờ
28
1.5.3. Các mô hình ñiều khiển mờ
30
1.5.3. Ứng dụng hệ mờ trong ñiều khiển thâm nhập cuộc gọi
30
1.6. Các chỉ tiêu cơ bản về chất lượng dịch vụ có liên quan ñến thuật toán CAC
35
1.7. Kết luận Chương I
36
Chương II. ðiều khiển thâm nhập cuộc gọi mờ có ưu tiên lưu lượng.
37
2.1. Mô hình hệ thống và mô hình lưu lượng
37
2.1.1. Mô hình hệ thống
37
2.1.2. Mô hình lưu lượng
40
2.2. Mô hình và thuật toán CAC mờ trên cơ sở ưu tiên lưu lượng TP-FCAC
40
2.2.1. Mô hình TP-FCAC
40
2.2.2. Thuật toán TP-FCAC
44
2.2.3. ðánh giá băng thông hiệu dụng của cuộc gọi
44
2.2.4. ðánh giá thông tin di chuyển của MS và dự trữ băng thông chuyển
48
giao
2.2.5. ðánh giá băng thông sẵn dùng của hệ thống
53
2.2.6. Xử lý thâm nhập cuộc gọi mờ trên cơ sở ưu tiên lưu lượng
54
2.3. Mô phỏng và kết quả
58
2.2.1. Các tham số hệ thống
58
2.2.2. Mô phỏng bộ ñánh giá băng thông hiệu dụng của cuộc gọi
60
2.2.3. Mô phỏng bộ ñánh giá thông tin di chuyển của MS và dự trữ băng
63
thông
2.2.4. Mô phỏng bộ ñánh giá băng thông sẵn dùng của hệ thống
65
2.2.5. Mô phỏng bộ xử lý thâm nhập cuộc gọi mờ
66
2.2.6. Kết quả mô phỏng
69
2.4. Kết luận chương II
84
Chương III. ðiều khiển thâm nhập cuộc gọi dựa trên chỉ số chiếm dụng
86
iv
tài nguyên của lớp lưu lượng.
3.1. Khái niệm chỉ số chiếm dụng tài nguyên
86
3.2. ðặt vấn ñề
88
3.3. Mô tả toán học
90
3.4. Mô hình hệ thống
94
3.5. Mô tả thuật toán
96
3.6. Hệ mờ quyết ñịnh ngắt cuộc gọi
98
3.7. Mô phỏng và kết quả
100
3.7.1. Hệ mờ ngắt cuộc gọi
100
3.7.2. Các tham số mô phỏng
103
3.7.3. Kết quả mô phỏng
103
3.8. Kết luận chương III
114
Chương IV. ðiều khiển thâm nhập cuộc gọi mờ ưu tiên lưu lượng dựa 115
trên chỉ số chiếm dụng tài nguyên.
4.1 ðặt vấn ñề
115
4.2 Mô hình hệ thống
117
4.3 Mô tả thuật toán
118
4.4 Mô phỏng và kết quả
119
4.4.1. Các tham số mô phỏng
119
4.4.2. Kết quả mô phỏng
120
4.4. Kết luận chương IV
132
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
133
1. Các kết quả mới của luận án
133
2. Những kiến nghị nghiên cứu tiếp theo
134
DANH MỤC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ
135
TÀI LIỆU THAM KHẢO
136
PHỤ LỤC
142
v
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
•
Quy ước ñịnh dạng
chữ thường
các toán tử, hàm
chữ thường in nghiêng
ñại lượng vô hướng
chữ hoa in nghiêng
ñại lượng vô hướng
chữ hoa in ñậm
ma trận
•
Toán tử, hàm
min
Cực tiểu
sign
Hàm dấu
exp
Hàm e mũ
max
Cực ñại
sup
Cận dưới
inf
Giá trị cận trái
XOR
hay loại trừ
•
Ký hiệu
Rc (τ )
Hàm tự tương quan
Rc
Tốc ñộ chip
Tc
Chu kỳ chip
ω IF
Tần số góc trung tần
Gp
ðộ lợi xử lý
SIR
Tỷ số tín hiệu trên nhiễu
SIRsetpoint
Tỷ số tín hiệu trên nhiễu tại ñiểm ñặt
I total _ old
Tổng nhiễu cũ
I total
Tổng nhiễu
I threshold
Ngưỡng nhiễu
vi
∆I
Dự ñoán mức tăng nhiễu
∆L
Hệ số tải của kết nối mới
Eb/N0
Tỷ số năng lượng bit trên mật ñộ tạp âm
ηUL ,η
Hệ số tải tuyến lên
ηUL _ threshold
Ngưỡng tải tuyến lên
η DL
Hệ số tải tuyến xuống
η DL _ threshold
Ngưỡng tải tuyến lên
µ. (.)
Giá trị hàm liên thuộc của tập mờ
ξ.(t)
Quá trình ngẫu nhiên
Λ l (t ) , al (t )
Các giá trị suy hao của môi trường
Pr ,. (t )
Công suất thu
d . (t )
Khoảng cách truyền dẫn
φ
Hệ số tích cực
λ.
Trung bình tỷ lệ cuộc gọi tới
µ.−1
Trung bình hời gian của cuộc gọi
Br
Băng thông dự trữ
Ba
Băng thông sẵn dùng
Bs
Băng thông dư
Bo
Băng thông bị chiếm dụng
~
Bo
Băng thông có thể bị chiếm dụng tối ña
U(.)
Tập mờ
W
Băng thông của tế bào
P(.)
Ma trận ñồng phương sai
pn,l
Xác xuất chuyển giao MS sang tế bào l tại thời ñiểm n
pmax
Xác xuất chuyển giao cực ñại
vii
ak
Chỉ số chiếm dụng tài nguyên cực ñại của lớp lưu lượng k
Φ lk
Chỉ số chiếm dụng tài nguyên cục bộ của lớp lưu lượng k trong tế
bào l
Φk
Chỉ số chiếm dụng tài nguyên cục bộ của lớp lưu lượng k trong hệ
thống
Bok
Lượng tài nguyên tối ña trung bình của các tế bào trong hệ thống
có thể bị chiếm dụng bởi các cuộc gọi lớp k
Bo
Lượng tài nguyên tối ña trung bình của các tế bào trong hệ thống
có thể bị chiếm dụng
Nvo, Nda, Nvi
Số lượng cuộc gọi Voice, Data, Video tương ứng trong tế bào 0
Mvo, Mda, Mvi
Số lượng cuộc gọi Voice, Data, Video trong các tế bào lân cận với
tế bào 0
Disc(.)
Hàm quyết ñịnh ngắt cuộc gọi
FCAP()
Hàm quyết ñịnh thâm nhập cuộc gọi không ưu tiên
TP-FCAP()
Hàm quyết ñịnh thâm nhập cuộc gọi có ưu tiên
viii
•
Các chữ viết tắt
2G
3G
3GPP
A
BER
BS
BSC
CAC
CAP
CDMA
CDMA2000
DS
DS/SS
DFCAC
DP-FCAC
E
Eb/I0
EL
ES
FCAC
FCAP
FDMA
FER
FH/SS
GSM
HCDP
IMT-2000
IS-2000
IS-95
ISDN
ITU
L
L-FCAC
Hệ thông tin di ñộng thế hệ thứ 2
Hệ thông tin di ñộng thế hệ thứ 3
Dự án ñối tác thế hệ thứ 3, tổ chức chuẩn hóa các công nghệ mạng
thông tin di ñộng tế bào
Chấp nhận
Tỷ lệ lỗi bít
Trạm gốc
Bộ ñiều khiển trạm gốc
ðiều khiển thâm nhập cuộc gọi
Xử lý thâm nhập cuộc gọi
ða truy nhập phân chia theo mã
Một tiêu chuẩn công nghệ di ñộng họ 3G
Trải phổ trực tiếp
Trải phổ trực tiếp
ðiều khiển thâm nhập cuộc gọi mờ dựa trên chỉ số chiếm dụng tài
nguyên
ðiều khiển thâm nhập cuộc gọi mờ ưu tiên lưu lượng dựa trên chỉ
số chiếm dụng tài nguyên
Vừa ñủ
Tỷ số mật ñộ năng lượng bit trên tạp âm
Cực lớn
Cực nhỏ
ðiều khiển thâm nhập cuộc gọi mờ
Xử lý thâm nhập cuộc gọi mờ
ða truy nhập phân chia theo tần số
Tỷ lệ lỗi khung
Trải phổ nhảy tần
Hệ thống thông tin di ñộng toàn cầu
Xác suất ngắt cuộc gọi chuyển giao
Chuẩn toàn cầu cho thông tin di ñộng 3G
Tiêu chuẩn giao diện vô tuyến lõi CDMA2000
Tiêu chuẩn tế bào số dựa trên nền CDMA thứ nhất
Mạng ña dịch vụ băng rộng
Liên minh Viễn thông Quốc tế
Last edited by a moderator: