Tóm tắt Luận án tiến sĩ kỹ thuật: Nghiên cứu cải tiến hiệu suất cấp phát kênh tần số mạng di động tế bào

Mục tiêu của luận án là nghiên cứu cải tiến, nâng cao hiệu suất hoạt động của các thuật toán cấp phát kênh tần số trong mạng di động tế bào. Nghiên cứu, hệ thống hóa, phân loại các thuật toán cấp phát kênh tần số trong mạng di động tế bào, phân tích, so sánh, đánh giá ưu, nhược điểm của các thuật toán.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận án tiến sĩ kỹ thuật: Nghiên cứu cải tiến hiệu suất cấp phát kênh tần số mạng di động tế bào HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG ĐỖ HỮU TRÍ NGHIÊN CỨU CẢI TIẾN HIỆU SUẤT CẤP PHÁT KÊNH TẦN SỐ MẠNG DI ĐỘNG TẾ BÀO Chuyên ngành: Kỹ thuật máy tính Mã số: 62.52.70.10 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI - NĂM 2012 Công trình được hoàn thành tại Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS.TS. Vũ Duy Lợi 2. TS. Bùi Thiện Minh Phản biện 1: PGS.TS. Nguyễn Quốc Bình Phản biện 2: PGS.TS. Nguyễn Đình Việt Phản biện 3: TS. Nguyễn Phạm Anh Dũng Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Học viện họp tại Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông Vào hồi 14 giờ ngày 24 tháng 8 năm 2012 Có thể tìm hiểu luận án tại các thư viện: - Thư viện Quốc gia - Thư viện Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông 1 NGHIÊN CỨU CẢI TIẾN HIỆU SUẤT CẤP PHÁT KÊNH TẦN SỐ MẠNG DI ĐỘNG TẾ BÀO I. ĐẶT VẤN ĐỀ Một trong những xu hướng phát triển của ngành công nghiệp máy tính là tính di động ngày càng tăng. Cùng với kích cỡ được thu nhỏ, nhiều máy tính cầm tay đã có tốc độ mạnh bằng hoặc hơn các máy tính để bàn. Người sử dụng có khả năng thiết lập và duy trì một phiên liên lạc giữa máy tính với máy tính khi di chuyển từ nơi này sang nơi khác. Với việc tích hợp công nghệ thoại và thông tin số liệu máy tính ngày nay càng thân thiện với người sử dụng và được coi là thiết bị di động hoàn hảo, chủ chốt trong bất kỳ mạng không dây nào. Cùng với sự phát triển không ngừng của các hệ thống thông tin di động, việc liên lạc của các phần tử mạng với nhau thông qua môi trường truyền dẫn vô tuyến đặt ra nhiều bài toán phải giải quyết, trong đó quan trọng nhất là vấn đề sử dụng môi trường này như thế nào để đạt hiệu quả cao nhất. Trước những yêu cầu ngày càng cao của người sử dụng dịch vụ về chất lượng, dung lượng, tính đa dạng của dịch vụ, tốc độ truyền dữ liệu, … việc nghiên cứu, ứng dụng các công nghệ và kỹ thuật tiên tiến luôn là những đòi hỏi cấp thiết. Nhằm làm tăng dung lượng mạng, nhiều kỹ thuật khác nhau đã được sử dụng như chia nhỏ mạng thành tế bào, chỉ định phổ tần mới, các thuật toán đa truy nhập, gán kênh động,…Đặc biệt, trong điều kiện nguồn tài nguyên vô tuyến cấp cho mỗi mạng là hữu hạn, vấn đề cấp phát các kênh tần số là một trong những yếu tố quan trọng có ảnh hưởng tới dung lượng và hiệu suất hoạt động của mạng. Các công trình nghiên cứu trước đây đã đưa ra nhiều thuật toán cấp phát kênh nhằm làm tối đa khả năng tái sử dụng đồng thời giảm tới mức thấp nhất khả năng khoá kênh. Việc tiếp tục nghiên cứu, phát triển các thuật toán cấp phát kênh nhằm đảm bảo kênh tần số được sử dụng hiệu quả, đáp ứng các dịch vụ đa phương tiện ngày càng đa dạng đang thực sự là vấn đề cấp thiết. II. MỤC TIÊU LUẬN ÁN Mục tiêu của luận án là nghiên cứu cải tiến, nâng cao hiệu suất hoạt động của các thuật toán cấp phát kênh tần số trong mạng di động tế bào. Cụ thể là: - Nghiên cứu, hệ thống hóa, phân loại các thuật toán cấp phát kênh tần số trong mạng di động tế bào; phân tích, so sánh, đánh giá ưu, nhược điểm của các thuật toán. - Nghiên cứu sâu thuật toán cân bằng tải động sử dụng mượn kênh chọn lọc và thuật toán cấp phát kênh thích nghi trong mạng di động tế bào; phân tích, đánh giá hiệu quả hoạt động của các thuật toán trên để từ đó đề xuất một số điểm cải tiến nhằm tái sử dụng nguồn tài nguyên một cách hiệu quả. 2 - Đề xuất một số cải tiến trong thuật toán cân bằng tải động sử dụng mượn kênh chọn lọc và thuật toán cấp phát kênh thích nghi; thực hiện mô phỏng, kiểm chứng, đánh giá hiệu quả hoạt động của các đề xuất bằng chương trình máy tính. III. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Phương pháp nghiên cứu ở đây là kết hợp nhuần nhuyễn giữa nghiên cứu lý thuyết về kiến trúc, nguyên tắc hoạt động cũng như cơ chế cấp phát kênh tần số của mạng di động tế bào với việc mô phỏng bằng chương trình máy tính để kiểm chứng, đánh giá hiệu quả hoạt động của các đề xuất, cải tiến cấp phát kênh tần số trong mạng di động tế bào. IV. ĐÓNG GÓP CỦA LUẬN ÁN 1- Hệ thống hóa, phân loại các thuật toán cấp phát kênh trong mạng di động tế bào; phân tích, đánh giá, so sánh ưu nhược điểm của các thuật toán. 2- Cải tiến thuật toán cân bằng tải động với mượn kênh chọn lọc và thuật toán gán kênh thích nghi ở những nội dung sau đây: 2.1 - Xây dựng phương pháp cấu hình nhóm compact của một ô có nhu cầu mượn kênh, đặc biệt là trong các trường hợp có ô ở tâm của mỗi nhóm, ở biên của mạng và ở biên của hai nhóm và ở biên của nhiều nhóm compact. 2.2 - Nghiên cứu, xác định số lượng kênh mà một ô có nhu cầu cần mượn (X) và mối quan hệ giữa số kênh có thể mượn được và số kênh cần khóa ở ô đồng kênh. 2.3 - Nghiên cứu, xác định số lượng kênh có thể cho mượn (Y) và điều kiện cần thỏa mãn khi cho mượn Y kênh. 2.4 - Nghiên cứu để xác định chính xác toạ độ ô phải khóa đồng kênh khi một ô cho mượn kênh; giá trị ngưỡng lạnh được tính toán lại sau mỗi lần khoá đồng kênh góp phần làm tăng số lượng kênh của một ô có thể cho mượn. 2.5 - Nghiên cứu, xác định thứ tự ưu tiên khi cho mượn kênh để tăng số lượng kênh có thể cho mượn và giảm độ phức tạp của thuật toán 2.6 - Mở rộng khả năng tham gia cấp phát kênh của các ô lân cận của một ô có nhu cầu cấp phát kênh. 3- Thực hiện mô phỏng bằng chương trình máy tính để kiểm chứng thuật toán cải tiến, ưu việt hơn so với thuật toán cân bằng tải động với mượn kênh chọn lọc và thuật toán gán kênh thích nghi. V. BỐ CỤC LUẬN ÁN Ngoài phần Mở đầu và Kết luận, luận án gồm 5 chương. Chương 1 giới thiệu tổng quan về mạng tế bào: sự phát triển, khái niệm tế bào và cấp phát, sử dụng kênh trong mạng tế bào, tái sử dụng kênh và ...