Nhận thức kênh vô tuyến

1. Mạng thế hệ mới
Bài Tập Lớn
Nhóm 12: Nguyễn Triệu Quân
Vũ Đức Mạnh
Võ Quang Thông
“Nhận thức kênh vô tuyến”

2. 2
Nhận thức kênh vô tuyến là gì
Nhận thức kênh không dây đề cập đến khả năng của một hệ
thống không dây hiểu và thích ứng với môi trường mà nó hoạt
động. Điều này liên quan đến việc hiểu các thông số vật lý
chính và các vấn đề mô hình hóa của kênh không dây

3. Nội Dung
3
Phần 1:Tính chọn lọc kênh
Phần 2:Chất lượng liên kết
Phần 3:Các đặc điểm kênh không dây
khác

4. 4
Mục lục
1. Tính chọn lọc kênh
Tính hai mặt
Chọn lọc tần số
Chọn lọc thời gian
Chọn lọc không gian
Chọn lọc nhiễu
Chọn lọc mã
2. Chất lượng liên kết
Mất đường dẫn
Nhiễu
Các phép đo lớp mạng và vận chuyển
Lớp trên
3. Các đặc điểm kênh không dây khác
LOS / NLOS
Các kịch bản nhận thức có thể có khác
Những thách thức và định hướng tương lai

5. Chương 1
Tính chọn lọc kênh

6. 6
1.1 Tính hai mặt
Biến đổi Fourier (F{·}) và nghịch đảo của nó (F−1{·}) cho phép người
ta xem các diễn giải miền thời gian và tần số của các hàm là kép của
nhau
Đối với các hàm thuộc loại xác định, với sự trợ giúp của F{·} (và
F−1{·}), có thể chỉ ra rằng nếu chiều rộng (trong miền thời gian, "chiều
rộng" đề cập đến "thời lượng", trong khi trong miền tần số, nó đề cập
đến "băng thông") của hàm trong một miền mở rộng, nó sẽ co lại trong
miền kép.
Trong truyền thông không dây, thông thường, tín hiệu được giả định là
WSS

7. 7
1.2.Chọn lọc tần số
Khi sóng điện từ được giải phóng vào môi trường vật lý, nhiều bản sao của sóng
gốc đến đích (hoặc máy thu) do các vật thể trong môi trường. Các bản sao đến
máy thu với độ trễ, biên độ và pha khác nhau, được gọi là "hiệu ứng đa đường".
Tùy thuộc vào khoảng cách tương đối của các vật thể phản xạ / tán xạ / khúc xạ
sóng điện từ đến máy thu, các bản sao lan truyền theo thời gian và dẫn đến một
số hậu quả quan trọng:
1. Nếu độ trễ tương đối giữa các đa đường ngắn hơn (hoặc theo thứ tự) thời
lượng ký hiệu của tín hiệu truyền, máy thu không thể phân giải từng đa
đường riêng biệt, do đó, nó thấy sự chồng chất của đa đường, gây ra kênh mờ
dần ngẫu nhiên.
2. Nếu độ trễ tương đối của đa đường vượt quá thời hạn ký hiệu, các ký hiệu
được truyền trước đó sẽ ảnh hưởng đến các ký hiệu khác gây ra Nhiễu
InterSymbol (ISI). ISI đôi khi được mô tả bằng sự tương tự của "bộ nhớ kênh",
vì kênh ghi nhớ các ký hiệu trước đó ngay cả khi có các ký hiệu mới.

8. 8

9. 9
1.3. Chọn lọc thời gian
Khi có một chuyển động tương đối giữa máy phát và máy thu, một
hiện tượng vật lý gọi là hiệu ứng Dopplerxảy ra. Tần số quan sát được
của tín hiệu truyềntại máy thu bị dịch chuyển do hiệu ứng Doppler.
Trong truyền thông không dây, hiệu ứng Doppler mô tả bản chất thay
đổi thời gian của kênh không dây.
Những thay đổi nhanh chóng theo thời gian này gây ra sự mở rộng
quang phổ, được gọi là "sự lan truyền Doppler”.

10. 10

11. 11

12. 12
1.4. Chọn lọc không gian
Tính chọn lọc không gian được gây ra bởi sự đến (hoặc khởi hành)
của các đa đường khác nhau tại máy thu (từ máy phát) ở các góc khác
nhau. Khi sức mạnh của đa đường đến (hoặc đi) được xem xét trên
miền góc, một sự lây lan được quan sát thấy. Lượng lây lan có liên
quan trực tiếp đến sự phong phú của các bộ phân tán trong môi
trường.
Khoảng cách kết hợp tỷ lệ nghịch với chênh lệch góc. Do đó, khoảng
cách kết hợp trong không gian càng ngắn thì sự lan tỏa trên miền góc
càng lớn.

13. 13

14. 14
1.5.Chọn lọc nhiễu
Tính chọn lọc giao thoa trở nên rõ ràng hơn khi nó được xem xét
cùng với các kích thước cơ bản. Ví dụ, nhiễu có thể được chọn lọc theo
tần số. Nó có thể là Nhiễu băng tần hẹp (NBI) hoặc Nhiễu băng rộng
(WBI) tùy thuộc vào băng thông của bộ can thiệp
Tần số
Băng hẹp
Người can
thiệp
Wideband
Người can
thiệp
Tín hiệu mong
muốn
Can thiệp
Can thiệp
Người can
thiệp
Tín hiệu mong
muốn
Băng thông truyền
TRUYỀN
THUYẾT

15. 15
1.6. Chọn lọc mã
Chọn lọc mã có thể là một biện pháp rất quan trọng đối với các hệ
thống vô tuyến nhận thức sử dụng mã để truy cập kênh như hệ thống
Direct-Sequence SpreadSpectrum (DSSS) sử dụng mã Pseudo Noise
(PN), hệ thống Nhảy tần (FH) sử dụng mã FH và hệ thống UWB sử
dụng mã Time Hopping (TH).
Giao thoa đa truy cập (MAI), gây ra bởi các sidelobes tương quan chéo
không bằng không của mã) có thể được kiểm soát bằng cách thiết kế
mã một cách thích hợp.
Bên cạnh nhiễu, hiệu quả quang phổ cũng có thể đạt được bằng cách
điều chỉnh các thuộc tính thống kê của các mã như triệt tiêu các dái
bên của tương quan tự động và chéo.

16. 16
Chương 2
Chất lượng liên kết

17. 17
Điều kiện đầu tiên và quan trọng nhất của việc có một giao tiếp là đảm bảo
rằng thông tin đến được với người nhận dưới dạng mà người nhận có thể tái
tạo lại những gì được truyền đi
Do đó, cảm nhận liên kết truyền thông được coi là một trong những nhiệm vụ
quan trọng nhất của radio nhận thức để nhận thức được kênh không dây. Về
vấn đề này, tiểu mục này xem xét một số phương pháp đo lường chất lượng
liên kết phổ biến từ góc độ của radio nhận thức.

18. 2.1 Mất đường dẫn
▪ Mất đường dẫn là thước đo sự khác biệt giữa công suất truyền và nhận [6].
Được biết, tổn thất này tăng lên khi tách máy phát-máy thu về khoảng
cách và phụ thuộc vào môi trường, được biểu thị bằng số mũ mất đường
dẫn.
▪ Thông tin mất đường dẫn có thể được sử dụng trong một ứng dụng rất nổi
tiếng: điều khiển công suất thích ứng. Trong các hệ thống đa truy cập phân
chia mã (CDMA), khi điều khiển năng lượng không được sử dụng, tất cả
người dùng truyền với cùng một mức công suất.
▪ Do đó, các thuật toán điều khiển công suất được áp dụng để điều chỉnh
mức công suất của người dung.Tương tự như kiểm soát năng lượng thích
ứng, quản lý nhiễu dựa trên cảm nhận mất đường dẫn cũng có thể
18

19. Để có thể sử dụng thông tin mất đường dẫn như đã giải thích ở trên, nó phải
được đo. Cường độ tín hiệu nhận được (RSS) là một trong những công cụ đơn
giản nhất phục vụ mục đích này. Để có được RSS, người nhận lấy mẫu kênh
và tính trung bình chúng.
19
Tiêu biểu
Tồi
Thương mại
Mở
Mở
Mở
Rừng
Đồi
Đồi Chủ yếu là bằng phẳng
Bằng
Địa hình
Khu dân cư
Khu dân cư
Ngoại ô
Ngoại ô
Macrocell
NGOÀI TRỜI
E
N
V
T
ô
i
R
O
N
M
E
N
T
S
INDOOR
Đô thị
Nông thôn
Ngoại ô
( Vi tế bào )
Vi tế bào
Hành lang
Lớn
Lộ
Rậm

20. 20
.
Tác động của nhiễu đối với các hệ thống thông tin liên lạc được biết
rất rõ . Nhiễu cũng được tính đến trong các mô hình kênh không dây
thống kê. Để cải thiện hiệu suất của các hệ thống không dây, việc
mô tả hành vi của nhiễu là rất quan trọng. Như sẽ được hiển thị sau
đó, môi trường có thể cung cấp một số gợi ý về hành vi thống kê của
nhiễu. Do đó, radio nhận thức có thể sử dụng mối quan hệ giữa môi
trường và hành vi thống kê tương ứng của nhiễu để thích ứng.

21. 21
2.2 Nhiễu
Trong hầu hết các mô hình kênh không dây, nhiễu được giả định là màu
trắng và phân bố Gaussian vì khả năng kéo toán học của nó, Tương tự, trong
môi trường ngoài trời, các nguồn nhiễu như vậy được quan sát. Do đó, hiệu
suất của một hệ thống được thiết kế theo giả định nhiễu phân tán trắng và
Gaussian sẽ bị ảnh hưởng khi có nhiễu.
Nếu radio nhận thức biết các đặc tính của nhiễu xung quanh, một số tham số
hệ thống như yêu cầu mã hóa có thể được điều chỉnh cho phù hợp
Trong việc trích xuất các đặc tính của nhiễu xung quanh, Tỷ lệ tín hiệu trên
nhiễu (SIR) (hoặc Tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu (SNR) hoặc Tỷ lệ tín hiệu trên
nhiễu cộng với nhiễu (SINR)) được sử dụng phổ biến trong hoặc ngay sau
quá trình giải điều chế tại máy thu

22. 22
2.3 Các phép đo lớp mạng và vận chuyển
-Khi lớp mạng và truyền tải được xem xét, việc quan sát và định lượng liên kết
truyền thông không dây mang lại những quan điểm khác nhau. Trong các lớp này,
bộ thu phát cảm nhận toàn bộ liên kết truyền thông bao gồm các bộ thu phát khác.
Do đó, trong các lớp này, bộ thu phát cũng tính đến trạng thái của các nút khác
trong mạng.
-Mất gói là một trong những định lượng cơ bản và đơn giản có thể được sử dụng
trong các lớp này. Bộ thu phát có thể nhận được thông tin về chất lượng của liên
kết bằng cách đếm các gói không thể thừa nhận.
Bộ định lượng cho biết mức công suất của các nút khác giới thiệu một số liệu khác
để định tuyến, được gọi là "định tuyến nhận biết công suất“. Với sự trợ giúp của
các bộ định lượng này, radio nhận thức có thể điều chỉnh tốc độ truyền của nó để
tránh tắc nghẽn, tăng hiệu quả, tiết kiệm năng lượng,tối ưu hóa mạng

23. 23
Chương 3
Các đặc điểm kênh không
dây khác

24. 3.1 LOS/NLOS
24
LOS sẽ hoạt động rất khác so với các kênh NLOS vì sự hiện diện của thành phần trực tiếp. Sự
phân biệt LOS / NLOS cũng rất quan trọng về băng tần hoạt động, vì hành vi lan truyền khác
nhau ở LOS và NLOS.
LOS hoặc NLOS cho phép vô tuyến nhận thức có một số tùy chọn thích ứng. Vô tuyến nhận thức
có thể dễ dàng chuyển sang dải tần số trên thích hợp để đạt được tốc độ dữ liệu cao hơn trong
trường hợp ở trong LOS hoặc chuyển trở lại băng tần mà nó đã hoạt động trước đó khi không có
LOS.

25. 25
3.2 Các kịch bản nhận thức có thể có khác
Vô tuyến nhận thức có thể quyết định mức độ bảo mật phù hợp mà không cần bất kỳ sự can
thiệp nào từ bên ngoài. Ở đây, cuộc thảo luận loại trừ việc sử dụng mức độ an toàn nhất, bởi vì
nó phải trả giá bằng sự chậm trễ, chi phí chung, v.v. Những lo ngại này buộc đài phát thanh nhận
thức phải tối ưu hóa (quyết định mức phù hợp) mức độ bảo mật.
Đài phát thanh nhận thức không thể đạt được sự tối ưu hóa toàn cầu trừ khi nó nhận
thức được chính nó. Về vấn đề này, nhận thức được các tài nguyên của nó như mức
pin và các giới hạn phần cứng ( ví dụ: các giới hạn của Bộ chuyển đổi tương tự sang
số (ADC), tốc độ bộ xử lý, kích thước bộ nhớ, v.v.), trạng thái hoạt động như ở chế độ
ngủ đông , chế độ phụ trách, chế độ giao tiếp,

26. 26
3.3 Những thách thức và định hướng tương lai
Cho đến nay, người ta đã thảo luận rằng khả năng của vô tuyến nhận thức cho phép nhiều tùy
chọn cảm biến mới cung cấp các lựa chọn thay thế cho những tùy chọn hiện có. Danh sách phân
cấp của một số mục chính được cảm nhận bằng sóng vô tuyến nhận thức được trình bày sau đây

27. 27

28. Câu hỏi trắc nghiệm
28
1.Trong chọn lọc kênh theo phương pháp lựa chọn thời gian, hiệu ứng
nào được sử dụng để mô tả bản chất thay đổi thời gian của kênh
không dây ?
A. Doppler B.Fresnel
C. Dịch chuyển không- thời gian D.Trễ pha thời gian

29. 2.Các hệ thống NLOS có đặc điểm :
A.Liên kết không dây chỉ có thể được thiết lập nếu đường dẫn phản chiếu tồn
tại giữa trạm gốc và trạm thuê bao
B. Không có sự cản trở giữa các trạm gốc (BS) và trạm thuê bao di động / cố
định (SS)
C. Nó cung cấp cường độ tín hiệu tốt và lượng thông lượng cao hơn so với LOS.
D.Không có sự khác biệt
29

30. 3.Trong viễn thông, chọn lọc tần số của kênh vô tuyến là gì?
A) Quá trình loại bỏ tất cả tín hiệu nhiễu.
B) Quá trình chọn ra một dải tần số cụ thể để truyền thông.
C) Quá trình gia tăng công suất tín hiệu.
D) Quá trình biến đổi dạng sóng tín hiệu.
30

31. 4.Trong viễn thông, chọn lọc tần số của kênh vô
tuyến là gì?
A) Quá trình loại bỏ tất cả tín hiệu nhiễu.
B) Quá trình chọn ra một dải tần số cụ thể để
truyền thông.
C) Quá trình gia tăng công suất tín hiệu.
D) Quá trình biến đổi dạng sóng tín hiệu.
31

32. 5.Trong kênh vô tuyến nhận thức, loại nhiễu nào
sau đây có thể gây ra không thể khôi phục tín hiệu
gốc ban đầu?
A.Nhiễu Gauss
B.Nhiễu đa đường
C.Nhiễu do tín hiệu giao thoa
D.Nhiễu do sự thay đổi của môi trường
32

33. Bảng phân công
33
Quân : Tìm tài liệu, làm word , pptx, thuyết trình,làm câu hỏi
Mạnh : Làm word , làm câu hỏi
Thông : Tìm hình,làm câu hỏi

34. 34