Thuật giải bắt tay giữa các trạm gốc trong hệ thống thông tin di động

Đề tài là nghiên cứu các giải thuật chuyển giao giữa các trạm trên phương diện lý thuyết, sau đó mô phỏng bằng Matlab để thấy được ưu điểm của từng giải thuật. Trong tham luận này, tác giả giới thiệu về 2 giải thuật là giải thuật nhận biết mẫu và giải thuật dựa vào ứng dụng của mạng Neural.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Thuật giải bắt tay giữa các trạm gốc trong hệ thống thông tin di động THUẬT GIẢI BẮT TAY GIỮA CÁC TRẠM GỐC TRONG HỆ THỐNG THÔNG TIN DI ĐỘNG Đào Mạnh Tú Viện Kỹ thuật HUTECH, Trường Đại học Công nghệ TP. Hồ Chí Minh GVHD: TS. Nguyễn Trọng HảiTÓM TẮTĐề tài là nghiên cứu các giải thuật chuyển giao giữa các trạm trên phương diện lý thuyết,sau đó mô phỏng bằng Matlab để thấy được ưu điểm của từng giải thuật. Trong tham luậnnày, tác giả giới thiệu về 2 giải thuật là giải thuật nhận biết mẫu và giải thuật dựa vào ứngdụng của mạng Neural.Từ khóa: hệ thống thông tin di động, thuật giải bắt tay, thông tin di động.1 GIỚI THIỆUMột trong những thành phần quan trọng đóng góp vào khả năng duy trì hệ thống, giãmnhiễu, phân bố tài nguyên của hệ thống là quá trình chuyển giao. Nó giúp nâng cấp chấtlượng hệ thống, đảm bảo sự thông suốt trong suốt quá trình đàm thoại, tải dữ liệu, truy cậpmạng… Điều này đòi hỏi ngoài việc thiết kế hệ thống như phân bố cell, phân bố kênh…thphải có một giải thuật phù hợp, có hiệu quả cao nhất về kinh tế lẫn chất lượng để quá trìnhchuyển giao được xuyên suốt. Trong những thập niên 80, 90 của thế kỷ trước, các nhànghiên cứu đã đưa ra các giải thuật khác nhau chủ yếu dựa vào cường độ tín hiệu, tỉ lệ tínhiệu trên nhiễu, tỉ lệ lỗi bit…và hiện nay là các giải thuật cao cấp hơn như là giải thuật phânbiệt mẫu, dựa vào logic mờ, mạng neural…2 THIẾT KẾ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG2.1 Môi trường truyền sóng trong hệ thống di động tế bào Hình 1. Mô tả vùng bao phủ đơn giản và lý tưởng của 1 hệ thống di động tế bàoHệ thống tế bào là vùng dịch vụ được chia ra thành từng phần nhỏ gọi là tế bào. Vùng baophủ của BTS dựa vào các tiêu chuẩn liên quan đến chất lường đường truyền, do sự suygiãm của tín hiệu khi người sử dụng ở xa so với vùng bao phủ của trạm gốc. 195Một trong những tiện ích của mô hình tế bào đó là việc tái sử dụng tần số. Ngoài việc tái sửdụng tần số, người ta còn có thể chia nhỏ các cell ra. Điều này dựa trên việc thay vì sử dụnganten vô hướng, người ta sử dụng anten có hướng để chia nhỏ vùng phục vụ của mỗi BTSthành các sector.2.2 Chuyển giao trong hệ thống thông tin di động tế bàoHandoff được sử dụng trong giao tiếp không dây. Nó cho phép user có thể di chuyển trongvùng rộng lớn, không chỉ trong khu vực mà bts nó đang sử dụng.Handoff vừa thuộc lớp radio link, vừa thuộc lớp mạng. Ở lớp mạng nó có những đặc điểmsau: - User yêu cầu việc cấu hình mạng của đường truyền giao tiếp. Khi người sử dụng chuyển điểm truy cập trong quá trình chuyển giao cell đó. - Trị trung bình và độ trễ: Giải thuật handoff cũ (THO) sử dụng tiêu chuẩn handoff dựa trên mối quan hệ giữa cường độ tín hiệu và bts. 2 thông số quan trọng là chiều dài trung bình và độ trễ ngưỡng. - Các hệ thống sử dụng chuyển giao: AMPS, IS-54B, PACS, GSM, CDMA IS-95. Hình 2. Chuyển giao trong hệ thống di động tế bào2.3 Giải thuật nhận biết mẫu (pattern recognition handoff)Công thức tính độ ước lượng trung bình mẫu: ∑Sẽ được so sánh với độ ước lượng tối ưu cực tiểu: Eop [ ] 1 1 1  và H n 1    ...  với n=1,2….Hn là giá trị thứ n của hàm NTrong đó, T  X j / 10 j 1 10 2 3 nđiều hòa. Hình 3. Hàm điều hòa196So sánh độ thể hiện: Esa độ phù hợp B, độ sai khác của Esa là: ( )và [ ∑ ]Một giới hạn thấp hơn đến giá trị khác nhau của việc ước lượng Unbiased là giới hạn.Cramer – Rao. Trường hợp này giá trị đó là 100/[N(ln 10)2].Hàm tỷ lệ RALR(N): ( ∑ )RALR(N) tăng tuyến tính theo N, và N>15 thì RALR(N)>1.6. Với N đã cho thì lỗi trung bình bìnhphương là Esa gấp 1.65 lần Eop. Khoảng tin cậy cho Eop thì ngắn hơn so với Esa.Với RALR ( N )   2 , thì ∑ 6  1/ k 2    2Với k 1 . khi đó giới hạn của Esa: ∑ 6Trong đó, giới hạn dưới là giới hạn dưới Cramer – Rao, khi R( N )   2 6 .Chuỗi vị trí chuyển giao: tiêu chuẩn mà ta nghiên cứu là dựa vào chất lượng tín hiệu.Cáccặp lo-de handof ...