12. Chương 4: Nâng cao dung lượng CRS đa người dùng bằng kỹ thuật cửa sổ
4.5. Kết quả mô phỏng dung lƣợng hệ thống CRS đa ngƣời dùng
4.5.2. Trƣờng hợp sử dụng kỹ thuật cửa sổ
96
Tốc độ dữ liệu của cả hệ thống khi sử dụng ba kỹ thuật IIA-I, Q-IIA, uniform với điều kiện không dùng kỹ thuật cửa sổ được biểu diễn tại Hình 12.6.
Khi không dùng kỹ thuật cửa sổ, giải thuật IIA-I đem lại cho CRS tốc độ truyền cao nhất (đường màu xanh blue, dấu x). Tiếp theo là Q-IIA và kém nhất là phân bố đều sóng mang con. Cụ thể, tại mức nhiễu cho phép Ith=1mW, giải thuật IIA cho tốc độ đạt 125 Mbps và Q-IIA đạt 65 Mbps, cao hơn 25% so với 52 Mbps của phân bố đều.
Khi mức can nhiễu cho phép Ith sang PU tăng lên, người dùng CRS được tăng công suất phát nên tốc độ truyền của CRS sẽ tăng từ 25Mbps đến 65 Mbps khi mức nhiễu cho phép tăng từ 0,1mW đến 1mW.
Do băng thông của PU1 (10 MHz) và PU2 (5MHz) là khác nhau, nên người dùng thứ nhất chịu nhiễu từ PU1 nhiều hơn so với công suất nhiễu từ PU2 sang người dùng thứ 2. Vì vậy, nên phân bổ sông suất của người dùng 1 thấp hơn của người dùng 2.
97 (a)
(b)
Hình 12.7: Phân chia sóng mang con và công suất với IIA-I,cửa sổ, Ith = 0.1 mW (a); 0,7 mW (b)
(a)
98 (b)
Hình 12.8: Phân chia sóng mang con và công suất cho trường hợp Q-IIA, có sử dụng cửa sổ, Ith = 1mW (a) và 7mW (b)
Hình 12.9: Phân bố sóng mang và công suất với trường hợp uniform, Ith= 1mW, có sử dụng cửa sổ.
Với trường hợp Q-IIA, kết quả mô phỏng phân chia sóng mang con và công suất sóng mang con được thể hiện tại Hình 12.8(a) và (b).
Với trường hợp phân chia đều, có sử dụng cửa sổ, kết quả được biểu hiện tại Hình 4.9.
99 4.5.3. Phân tích, đánh giá kết quả.
Kết quả mô phỏng được thể hiện trên Hình 12.3, Hình 12.4, Hình 12.5 cho thấy khi mức nhiễu Ith mà PU chấp nhận được lớn hơn thì số lượng sóng mang con được phân chia công suất cao tăng lên, công suất trên mỗi sóng mang con cao hơn.
Hình 12.10: Tốc độ dữ liệu của CRS trong các trường hợp IIA, Q-IIA và phân chia đều khi áp dụng cửa sổ
Khi áp dụng kỹ thuật cửa sổ (Hình 12.6, Hình 12.7, Hình 12.8) thì số lượng sóng mang con được phân chia công suất tối đa tăng mạnh, với 94 trên tổng số 96 các sóng mang con được phân chia công suất tối đa. Trong khi đó, trường hợp không sử dụng cửa sổ, các sóng mang nằm gần kề các băng tần của PU và nằm giữa các người dùng CRS được phân chia công suất rất nhỏ (Hình 12.3, Hình 12.4, Hình 12.5).
Điều này được giải thích là do các sóng mang càng nằm gần các băng của PU thì gây nhiễu càng cao đối với PU, nên các sóng mang nằm liền kề PU được phân chia công suất rất thấp. Kết quả này cũng phù hợp với các kết quả đã thực hiện mô phỏng trong trường hợp CRS đơn người dùng được trình bày tại chương 2. Trong trường hợp CRS đơn người dùng, các sóng mang có khoảng cách phổ xa với các
100
băng PU, mức độ gây nhiễu là không đáng kể tới PU nên được phân chia công suất tối đa để tăng dung lượng hệ thống.
Đối với trường hợp CRS đa người dùng, chúng ta thấy các sóng mang nằm giữa 2 người dùng CRS, dù nằm xa băng của PU, cũng không được phân chia công suất (Hình 12.3, Hình 12.4, Hình 12.5). Điều này được lý giải là do yếu tố nhiễu giữa các người dùng của CRS đa người dùng, vốn không xuất hiện trong bài toán CRS đơn người dùng. Để tối ưu về tốc độ truyền, CRS đa người dùng phải tắt (không phân chia công suất) cho các sóng mang đó để hạn chế nhiễu giữa 2 người dùng CRS kề nhau.
Trong trường hợp sử dụng cửa sổ, do cửa sổ làm giảm phát xạ phụ của sóng mang con, tức giảm giữa các người dùng, nên CRS có thể phân chia công suất cho các sóng mang con nằm giữa 2 người dùng CRS. Việc 94 trong tổng số 96 sóng mang được phân chia công suất là lý do dẫn đến dung lượng CRS trong trường hợp áp dụng kỹ thuật cửa sổ (Hình 12.10) tăng lên lên 134Mbps so với 51 Mbps trường hợp không sử dụng kỹ thuật cửa sổ (Hình 12.6).
Trong trường hợp IIA (Hình 12.3), không sử dụng kỹ thuật cửa sổ, do giải thuật chỉ quan tâm đến đạt được kết quả tối đa về quả dung lượng nên băng thông của từng người dùng CRS được phân chia trên bài toán tối ưu mà không theo các kênh tiêu chuẩn đã được định nghĩa trước (ví dụ 5MHz, 10MHz, 15MHz, 20MHz).
Kỹ thuật Q-IIA có ưu điểm là sát thực tế vì băng thông của mỗi người dùng CRS được quy về các kênh tiêu chuẩn, tuy nhiên quá trình quy chuẩn băng thông này làm giảm tác dụng tối ưu hóa của kỹ thuật IIA.Vì vậy, trong cả hai trường hợp áp dụng kỹ thuật cửa sổ và không áp dụng kỹ thuật cửa sổ, tốc độ dữ liệu của CRS sử dụng Q-IIA đều thấp hơn trường hợp IIA (Hình 12.10). Trong khi đó, cả hai kỹ thuật IIA, Q-IIA đều cho tốc độ truyền cao hơn so với trường hợp phân chia đều sóng mang con. Sự khác biệt này đến từ khác biệt mức công suất mà hệ thống phân
101
chia cho trường hợp IIA-I (Hình 12.3, Hình 12.7) hay Q-IIA (Hình 12.4, Hình 12.8) so với trường hợp phân chia đều (Hình 12.5, Hình 12.9).