BỘ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG
---------------  ---------------

BÁO CÁO
Tên học phần

:

CÁC MẠNG THƠNG TIN VÔ TUYẾN

Họ tên sinh viên

:

Vũ Trọng Nhân

Mã sinh viên

:

B18DCVT315

Ngày nộp BT

:

22/05/2022

Giảng viên

:

Nguyễn Viết Đảm

HÀ NỘI – 05


MỤC LỤC
Câu 1: Trình bày ý tưởng và khái niệm vơ tuyến khả tri ........................................................................ 1
Câu 2: Trình bày tóm tắt mơ hình kiên trúc hệ thống vơ tuyến khả tri ................................................ 1
Câu 3: Trình bày tóm tắt chức năng và hoạt động của hệ thống vô tuyến khả tri ............................... 1
Câu 4: Trình bày tóm tắt kiến trúc vật lý của hệ thống vô tuyến khả tri. ............................................. 2
Câu 5: Trình bày chu trình nhận thức trong mạng vơ tuyến khả tri CRN. .......................................... 2
Câu 6: Trình bày sơ đồ khối thực hiện vô tuyến khả tri CR dựa trên SDR. ......................................... 3
Câu 7: Trình bày các thành phần cơ bản của vô tuyến khả tri CR để lựa chọn tần số động dựa vào
Chu trình nhận thức. .................................................................................................................................. 4


Vũ Trọng Nhân – B18DCVT315

Câu 1: Trình bày ý tưởng và khái niệm vô tuyến khả tri
- Ý tưởng:
Theo Ed Thomas “Nếu xét tồn bộ giải tần số vơ tuyến từ 0 đến 100 GHz và quan
trắc ở một thời gian và khơng gian cụ thể, thì chỉ có từ 5% đến 10% lượng phổ tần được
sử dụng”. Như vậy, hơn 90% tài nguyên phổ tần vô tuyến bị lãng phí. Định nghĩa những
khoảng tần số khơng được sử dụng là khoảng trắng hay hố phổ. Do vậy yêu cầu bức thiết
đặt ra là sử dụng hết, sử dụng hiệu quả và sử dụng triệt để tài nguyên khan hiếm này. Vô
tuyến khả tri giải quyết vấn đề này.

- Khái niệm:

Vô tuyến khả tri thường được coi là “…một vô tuyến có thể nhận biết được mơi
trường xung quanh và thích ứng một cách khả tri”.

Câu 2: Trình bày tóm tắt mơ hình kiên trúc hệ thống vơ tuyến khả tri
- Các thành phần kiến trúc của mạng vô tuyến khả tri tồn tại hai nhóm mạng là:
mạng sơ cấp (primary network) và mạng khả tri.

+ Mạng sơ cấp gồm: Người dùng sơ cấp, Trạm gốc sơ cấp
+ Mạng vô tuyến khả tri: Người dùng vô tuyến khả tri, Trạm gốc vô tuyến
khả tri, Bộ phận chia phổ, Truy nhập mạng vô tuyến khả tri, Truy nhập mạng vô
tuyến khả tri ad hoc, Truy nhập mạng sơ cấp.
Câu 3: Trình bày tóm tắt chức năng và hoạt động của hệ thống vô tuyến khả
tri
- Chức năng:
Cảm nhận phổ: Phát hiện ra phổ tần không sử dụng và chia sẻ phổ mà khơng gây
nhiễu tới những người dùng khác.
✓ Quản lí phổ: Chiếm giữ phần phổ tần khả dụng nhất để đáp ứng yêu cầu truyền
thông của người dùng.
✓

Dịch chuyển phổ: Bảo đảm các yêu cầu truyền thông không bị ngắt quãng trong lúc
chuyển tới phổ tần tốt hơn.
✓ Chia sẻ phổ: Cung cấp phương pháp lập lịch phổ tần hợp lí giữa nhiều người dùng
khả tri SU/CU đang cùng tồn tại.
✓

- Hoạt động:
1



Vũ Trọng Nhân – B18DCVT315
+ Mạng vô tuyến khả tri (CRN) có thể hoạt động trong cả băng cấp phép và khơng được
cấp phép.

• Trên băng cấp phép: Dung lượng kênh của các hố phổ phụ thuộc vào
nhiễu xung quanh những người dùng sơ cấp PU. Do đó, việc tránh nhiễu
lên PU là vấn đề quan trọng nhất trong kiến trúc này. Hơn nữa, nếu PU xuất
hiện trong băng phổ bị những người dùng vơ tuyến khả tri chiếm, thì người
dùng vơ tuyến khả tri lập tức phải hồn trả lại phổ và chuyển tới phổ khả
dụng khác (chuyển giao phổ).
• Trên băng khơng được cấp phép: Trong kiến trúc này, những người
dùng vô tuyến khả tri tập trung vào phát hiện việc truyền của những người
dùng vô tuyến khả tri khác. Khác với hoạt động trên băng cấp phép, việc
chuyển giao phổ khơng được kích hoạt bởi sự có mặt của những người
dùng sơ cấp khác.

Câu 4: Trình bày tóm tắt kiến trúc vật lý của hệ thống vơ tuyến khả tri.
- Các thành phần cơ bản về đầu cuối RF trong CR là:
+ Bộ lọc RF: Bộ lọc RF lựa chọn băng mong muốn bằng cách bỏ qua việc lọc tín
hiệu RF nhận được.
+ Bộ khuếch đại tạp âm thấp (LNA): LNA khuếch đại tín hiệu mong muốn trong khi
đồng thời giảm thiểu các thành phần tạp âm.
+ Bộ trộn: tín hiệu thu được trộn với tần số RF nội, và được chuyển đổi thành tần số
băng gốc hoặc tần số trung tần (IF).
+ Bộ dao động điều khiển bằng điện áp (VCO): VCO tái tạo tín hiệu tại một tần số
nhất định với điện áp cho trước để trộn với tín hiệu tới. Q trình này chuyển đổi
tín hiệu tới thành tần số băng gốc hoặc tần số trung tần.
+ Vịng khóa pha (PLL): PLL đảm bảo tín hiệu được khóa ở một tần số nhất định và
cùng vưới VCO tạo ra các tần số chính xác.
+ Bộ lọc lựa chọn kênh: Bộ lọc lựa chọn kênh để lựa chọn kênh mong muốn và loại

bỏ các kênh lân cận. Có hai loại bộ lọc lựa chọn kênh. Máy thu chuyển đổi trực
tiếp sử dụng bộ lọc thông thấp để lựa chọn kênh, còn máy thu superheterodyne lại
sử dụng bộ lọc thông dải.
+ Mạch tự động điều chỉnh độ lợi (AGC): AGC duy trì độ lợi hoặc mức công suất
đầu ra của bộ khuếch đại không đổi trên một dải rộng các mức công suất đầu vào.

Câu 5: Trình bày chu trình nhận thức trong mạng vơ tuyến khả tri CRN.

- Ba bước cơ bản trong chu trình thơng minh: cảm nhận phổ, phân tích phổ và
quyết định phổ
2


Vũ Trọng Nhân – B18DCVT315

như sau:
1. Cảm nhận phổ: Vô tuyến khả tri giám sát các băng phổ khả dụng, nắm bắt các
thơng tin của chúng và sau đó phát hiện ra các hố phổ.
2. Phân tích phổ: Các đặc tính của hố phổ có được thơng qua cảm nhận phổ sẽ
được ước tính.
3. Quyết định phổ: Vơ tuyến khả tri quyết định tốc độ dữ liệu, chế độ truyền và
băng tần truyền. Sau đó, băng phổ phù hợp sẽ được chọn thơng qua các đặc
tính phổ và u cầu của người dùng.
Câu 6: Trình bày sơ đồ khối thực hiện vô tuyến khả tri CR dựa trên SDR.

- Anten băng rộng, là cổng vào vô tuyến khả tri hoạt động trên các băng tần vơ RF, có
khả năng qt băng tần rộng phù hợp với sự thay đổi của môi trường phổ. Ta biểu thị
băng tần tổng đối với anten băng rộng là
gán cho một SDR nhất định.


, gồm N băng con, mỗi băng con được

- Khối lựa chọn tần số động DFS cho phép CR lựa chọn linh hoạt phổ tần trong môi
trường phổ tần động, và giảm thiểu nhiễu.
3


Vũ Trọng Nhân – B18DCVT315
- Các khối SDR hoạt động đồng thời, và mỗi khối đảm nhiệm một phần băng tần tổng.
- Bộ ghép song công cho phép phân phân tách tín hiệu thu/phát RF.
- Bộ tổng hợp thích ứng tạo ra sóng mang, thực hiện điều chế và biến đổi nâng tần.
Module máy phát cũng cần các thông tin từ khối IPD như: biểu đồ định vị tần số sóng
mang hiện thời, cơng suất phát (để xác định mức công suất phát, giảm thiểu nhiễu).
- Cổng định thời, định thời việc chiếm dụng phổ trống và phát tín hiệu.
- Lựa chọn tần số động (DFS): cho phép lựa chọn tần số sao cho tránh được nhiễu tới
mạng sơ cấp (mạng có quyền ưu tiên cao hơn).
- Điều khiển cơng suất phát (TPC): là một kĩ thuật để thiết lập cơng suất phát một cách
thích ứng dựa trên sự thay đổi của mơi trường phổ.
Câu 7: Trình bày các thành phần cơ bản của vô tuyến khả tri CR để lựa chọn tần số
động dựa vào Chu trình nhận thức.

4


Vũ Trọng Nhân – B18DCVT315

1. Thu thập các dữ liệu về sử dụng phổ (CẢM NHẬN PHỔ)
- Lựa chọn tần số động yêu cầu khả năng cảm nhận băng rộng, thời gian thực của mơi
trường phổ. Đây là q trình lấy mẫu kênh để xác định kênh nào còn trống, kênh nào đã
sử dụng. Một vài thông số liên quan ở quá trình này là độ nhạy máy thu, thời gian lấy

mẫu và khoảng lấy mẫu, các mức ngưỡng để tách tạp âm băng rộng ra khỏi tín hiệu.
+ Quét phổ tần dải rộng, công suất thấp, theo thời gian thực.
+ Lưu các thông tin về quy định sử dụng phổ tần theo thời gian và khơng gian.

2. Phân tích dữ liệu (PHÂN TÍCH PHỔ)
- Đánh giá, phân tích dữ liệu phổ và đưa ra quyết định về tính khả dụng của kênh. Quá
trình phát hiện này bao gồm việc phân loại dữ liệu, và sử dụng thông tin thu thập để xác
định kênh có được sử dụng bởi một dịch vụ hay hệ thống truyền thơng khác. Q trình
phát hiện này cũng bao gồm việc thông tin với các tập con của các node lân cận vì rất có
thể ở một đầu của kết nối thì kênh đó rỗi, nhưng ở đầu kia của kết nối thì kênh đó lại
khơng cịn rỗi nữa. Đối với một số phân hệ di động, việc thơng tin này có thể u cầu
dùng kênh hoa tiêu băng hẹp.

5


Vũ Trọng Nhân – B18DCVT315
+ Đánh giá các dữ liệu phổ tần theo thời gian thực.
+ Xác định dạng sóng truyền
3. Đáp ứng
- Định hình các đáp ứng với mơi trường phổ (chọn tần số và dạng sóng thích hợp để sử
dụng).
4. Thích ứng
- Chuyển mạng tới băng tần chọn mới.

6