HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
----------

BÁO CÁO TIỂU LUẬN
MÔN: THÔNG TIN VÔ TUYẾN NÂNG CAO
Đề tài: Truyền thông chuyển tiếp và hợp tác

Giảng viên hướng dẫn: PGS. TS. ĐẶNG THẾ NGỌC

Hà nội, năm 2016


Đề tài nghiên cứu khoa học SV

MỤC LỤC

Trần Văn Hiệu – D09DTMT

2


Đề tài nghiên cứu khoa học SV

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT
AAA

Authentication,
Authorization, Accounting

Xác thực, Ủy quyền, Kế
toán

AF
BER
BS
CSI
DF
DFT
MIMO

Amplify and Forward
Bit Error Rate
Base Station
Channel State Information
Decode and Forward
Discrete Fourier Transform
Multiple Input Multiple
Output

Khuếch đại và chuyển tiếp
Tỉ số lỗi bit
Trạm gốc
Thông tin trạng thái kênh
Giãi mã hóa và chuyển tiếp
Biến đổi Fourier rời rạc
Nhiều ngõ vào,nhiều ngõ ra

Trần Văn Hiệu – D09DTMT

3



Đề tài nghiên cứu khoa học SV

MỞ ĐẦU
Truyền thông dữ liệu qua mạng vô tuyến là một lĩnh vực đang dần nâng cao cả
về phương diện kỹ thuật và tính ứng dụng. Đây chính là mũi nhọn trong ngành thông
tin và truyền thông ở hiện tại và trong tương lai. Tuy nhiên, việc truyền dẫn thông tin
qua các kênh vô tuyến không được đảm bảo chắc chắn bởi nhiều lý do như thời tiết,
địa hình. Trong thực tế, tín hiệu được truyền từ máy phát tới máy thu theo nhiều
đường khác nhau gây ra hiện tượng thăng giáng ngẫu nhiên về biên độ, pha và góc tới
của tín hiệu thu được, hiện tượng này được gọi là fading đa đường. Ảnh hưởng của
fading đa đường tới chất lượng truyền tín hiệu là rất lớn. Vấn đề này đã nhận được rất
nhiều sự quan tâm nghiên cứu và nhiều phương pháp khác nhau đã được đưa ra để hạn
chế ảnh hưởng của fading này như sử dụng kỹ thuật phân tập, MIMO…Tuy nhiên, với
mỗi phương pháp đều có tồn tại những khuyết điểm. Báo cáo này sẽ trình bày về một
phương pháp khác để làm giảm ảnh hưởng của fading đó là kỹ thuật truyền thông đa
chặng (Multi-hop Communication), đây là một kỹ thuật khá mới. Ý tưởng chính của
kỹ thuật này là sẽ chia nhỏ đường truyền giữa node nguồn và node đích bằng cách sử
dụng các node trung gian ở giữa (relay) để chuyển tiếp tín hiệu. Node relay ngoài
nhiệm vụ chuyển tiếp tín hiệu nó còn làm nhiệm vụ khuếch đại và truyền, giải mã và
truyền…để mở rộng phạm vi phủ sóng, tăng chất lượng của hệ thống. Đây cũng là vấn
đề đáng được quan tâm và nghiên cứu.
Báo cáo được chia thành hai chương:
 Chương I: Tổng quan về hệ thống truyền thong đa chặng
 Chương II: Kỹ thuật chuyển tiếp của hệ thống truyền thông đa chặng

Trong quá trình làm báo cáo, mặc dù đã có nhiều cố gắng, song không thể tránh
khỏi những sai sót, nhóm chúng em rất mong nhận được sự góp ý của thầy
PGS.TS.Đặng Thế Ngọc và các bạn.
Chúng em xin cảm ơn!


CHƯƠNG I: TỔNG QUÁT VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN THÔNG ĐA
CHẶNG
1.1.Khái niệm
Nguyên tắc chuyển tiếp
Thông tin di động không dây truyền thống dựa trên các liên lạc điểm-điểm, tức
là có hai nút mạng được tham gia vào quá trình truyền dữ liệu. Như: các trạm gốc (BS)
Trần Văn Hiệu – D09DTMT

4


Đề tài nghiên cứu khoa học SV

và các trạm di động (MS) trong một khung di động, điểm truy cập không dây và máy
tính xách tay trong Local Area (LAN), hoặc truyền thông giữa hai MS peer-to-peer,
máy phát (Tx) và máy thu (Rx)…
Kỹ thuật truyền thông đa chặng sử dụng nút chuyển tiếp để chia đường truyền
(vùng phủ sóng) ra thành nhiều chặng nhỏ.
Nguyên lý của kỹ thuật chuyển tiếp là sử dụng nút chuyển tiếp (RN) như một
thiết bị để truyền dữ liệu giữa trạm gốc (BS) và thiết bị người dùng (UE/ MS). Hình
2.1 cho ta một mô hình mạng chuyển tiếp đơn giản với nguôn (BS), nút chuyển tiếp
(Relay) và đích (UE).
-

Mạng chuyển tiếp đa chặng là sự kết hợp của các liên kết ngắn để có thể phủ
sóng một khu vực rộng lớn bằng cách sử dụng thiết bị chuyển tiếp trung
gian giữa trạm gốc (BS) và máy thu (MS). Trong hình 3.3a, việc truyền tín
hiệu vô tuyến chỉ có thể đến các trạm mà cách nhau một chặng từ máy phát.
MS3 trong hình 3.3a chỉ có thể thiết lập một việc truyền dẫn trực tiếp với

RS3. Trong hình 3.3b, MS3 có thể được tham gia truyền dẫn trực tiếp không
chỉ với BS mà còn với RS2 và RS3. Mô hình này còn gọi là hệ thống đa
chặng phối hợp.

Truyền dẫn đa chặng
Là một sự kết hợp của các liên kết truyền dẫn ngắn để có thể mở rộng phạm vi
phủ sóng của mạng bằng cách sử dụng thiết bị chuyển tiếp trung gian giữa máy phát
và máy thu. Việc sử dụng truyền dẫn chuyển tiếp có nhiều ưu điểm, quan trọng nhất là
công suất phát yêu cầu của cả hai phía phát và thu.
Truyền dẫn hợp tác
Khi truyền dẫn trực tiếp không hiệu quả “hợp tác” là kỹ thuật tốt giúp các nút
trung gian truyền tin hiệu hiệu quả . Trong đó thông tin được chuyển nhờ từ trạm gốc
đến máy phát khác rồi đến trạm đích, nhằm đảm bảo chất lượng truyền dẫn cho người
dùng.

1.2 Những yếu tố liên quan đến chất lượng đường truyền
Để đánh giá khả năng hoạt động của một hệ thống thông tin vô tuyến và mô tả
chính xác kênh truyền không dây thì phải xác định được đặc tính môi trường truyền.
1.2.1 Hiện tượng fading
Fading là hiện tượng sai lạc tín hiệu thu môt cách bất thường xảy ra đối với các hệ
thống vô tuyến do tác đông của môi trường truyền dẫn. Các yếu tố gây ra Fading đối
với các hệ thống vô tuyến măt đất như:

Trần Văn Hiệu – D09DTMT

5


Đề tài nghiên cứu khoa học SV
•


Sự thăng giáng của tầng điện ly đối với hệ thống sóng ngắn

•

Sự hấp thụ gây bởi các phân tử khí, hơi nước, mưa, tuyết, sương mù...sự hấp
thụ này phụ thuôc vào dải tần số công tác đăc biệt là dải tần cao (>10Ghz).

•

Sự khúc xạ gây bởi sự không đổng đều của mật đô không khí.

•

Sự phản xạ sóng từ bề măt trái đất, đăc biệt trong trường hợp có bề măt nước và
sự phản xạ sóng từ các bất đổng nhất trong khí quyển. Đây cũng là môt yếu tố
dẫn đến sự truyền lan đa đường.

•

Sự phản xạ, tán xạ và nhiễu xạ từ các chướng ngại trên đường truyền lan sóng
điện từ, gây nên hiện tượng trải trễ và giao thoa sóng tại điểm thu do tín hiệu
nhận được là tổng của rất nhiều tín hiệu truyền theo nhiều đường. Hiện tượng
này đăc biệt quan trọng trong thông tin di động.

Phân loại fading
Ta có fading phẳng, fading chọn lọc tần số, fading nhanh và fading chậm
Fading phẳng
Là Fading mà suy hao phụ thuộc vào tần số là không đáng kể và hầu như là
hằng số với toàn bộ băng tần hiệu dụng của tín hiệu.

Fading phẳng thường xảy ra đối với các hệ thống vô tuyến có dung lượng nhỏ và vừa,
do độ rộng băng tín hiệu khá nhỏ nên fading do truyền dẫn đa đường và do mưa gần
như là xem không có chọn lọc theo tần số.
Fading phẳng do truyền dẫn đa đường
Hình thành do phản xạ tại các chướng ngại cũng như sự thay đổi của độ khúc
xạ của khí quyển cường đô trường thu được ở đầu thu bị suy giảm và di chuyển trong
quá trình truyền dẫn. Trong các hệ thống chuyển tiếp số LOS (Line-Of-Sight), sự biến
thiên của đọ khúc xạ là nguyên nhân chủ yếu dẫn đến hiện tượng truyền dẫn đa đường
mà kết quả của nó là tổn hao Fading thay đổi theo tần số. Tuy nhiên, hệ thống có băng
tín hiệu nhỏ nên tín hiệu suy hao fading đa đường là nhỏ nên có thể bỏ qua và fading
đa đường được xem là fading phẳng.
Đối với fading đa đường, việc thực hiện được đánh giá bằng đo công suất tín
hiệu thu được tại một tần số trong băng tín hiệu. Đặc trưng thống kê của fading phẳng
đa đường là phân bố thời gian fading vượt quá một mức nào đó
Fading lựa chọn tần số (selective fading)
Xảy ra khi băng tần của tín hiệu lớn hơn băng thông của kênh truyền. Do đó hệ
thống tốc độ vừa và lớn có độ rộng băng tín hiệu lớn (lớn hơn độ rộng kênh) sẽ chịu
nhiều tác động của selective fading.
Nói chung là đối toàn bộ băng thông kênh truyền thì nó ảnh hưởng không đều, chỗ
nhiều chỗ ít, chỗ làm tăng chỗ làm giảm cường độ tín hiệu. Loại này chủ yếu do fading
đa đường gây ra.
Tác hại lớn nhất của loại fading này là gây nhiễu lên kí tự -ISI. Selective fading
tác động lên các tần số khác nhau (trong cùng băng tần của tín hiệu) là khác nhau, do
đó việc dự trữ như flat fading là không thể.
Trần Văn Hiệu – D09DTMT

6


Đề tài nghiên cứu khoa học SV


Fading nhanh
Fading nhanh (fast fading) hay còn gọi là hiệu ứng Doppler, nguyên nhân là có
sự chuyển động tương đối giữa máy thu và máy phát dẫn đến tần số thu được sẽ bị
dịch tần đi 1 lượng so với tần sô phát tương ứng. Mức độ dịch tần sẽ thay đổi theo vận
tốc tương đối (v) giữa máy phát và thu (tại cùng 1 t/s phát). Do đó hiện tượng này gọi
là fading nhanh.
Tuy nhiên, đó không phải là toàn bộ nội dung của fading nhanh mà các hiệu ứng đa
đường (multipath) cũng có thể kéo theo sự biến đổi nhanh của mức nhiễu tại đầu thu
gây ra fading nhanh.
Hiện tượng fading đa đường (Multipath-Fading)
Multipath-Fading là một hiện tượng rất phổ biến trong truyền thông không dây
gây ra do hiện tượng đa đường (Multipath) dẫn tới suy giảm cường độ và xoay pha tín
hiệu (fading) không giống nhau tại các thời điểm hoặc/và tại các tần số khác nhau. Khi
sóng va chạm vào các vật cản sẽ tạo ra vô số bản sao tín hiệu, một số bản sao này sẽ
tới được máy thu. Do các bản sao này này phản xạ, tán xạ, nhiễu xạ trên các vật khác
nhau và theo các đường dài ngắn khác nhau nên:
• Thời điểm các bản sao này tới máy thu cũng khác nhau, tức là độ trễ pha giữa các
thành phần này là khác nhau.
• Các bản sao sẽ suy hao khác nhau, tức là biên độ giữa các thành phần này là khác
nhau.
Tín hiệu tại máy thu là tổng của tất cả các bản sao này, tùy thuộc vào biên độ và pha
của các bản sao:
• Tín hiệu thu được tăng cường hay cộng tích cực (constructive addition) khi các bản
sao đồng pha.
• Tín hiệu thu bị triệt tiêu hay cộng tiêu cực (destructive addition) khi các bản sao
ngược pha

1.2.2 Nhiễu giao thoa liên ký tự (ISI)
ISI intersymbol interference, là hiện tượng nhiễu liên kí hiệu, là sự chồng lấn

giữa các ký hiệu là hiện tượng các xung thu bị mở rộng ở đáy (do ảnh hưởng của băng
tần hạn chế) nên phần mở rộng này chồng lấn lên các xung phía trước và phía sau gây
ảnh hưởng lên việc phân biệt các xung. ISI xảy ra do hiệu ứng đa đường, trong đó một
tín hiệu tới sau sẽ gây ảnh hưởng lên kí hiệu trước đó.
Tín hiệu phản xạ (reflection) đến máy thu theo đường truyền dài hơn so với các tín
hiệu còn lại. Khoảng thời gian trễ(mức trải trễ) này tính như sau:
τ = ∆s/c

(1.1)

khoảng chênh lệch này là khá nhỏ, tuy nhiên, so với khoảng thời gian một mẫu tín hiệu
thì nó lại không nhỏ chút nào.
Trong các hệ thống đơn sóng mang, ISI là một vấn đề khá nan giải. Lí do là độ rộng
Trần Văn Hiệu – D09DTMT

7


Đề tài nghiên cứu khoa học SV

băng tần tỉ lệ nghịch với khoảng thời gian kí hiệu, do vậy, nếu muốn tăng tốc độ
truyền dữ liệu trong các hệ thống này, tức là giảm khoảng kí hiệu , vô hình chung đã
làm tăng mức trải trễ tương đối. Lúc này hệ thống rất nhạy với trải trễ. Và việc thêm
khoảng bảo vệ khó triệt tiêu hết ISI. Phương án giải quyết đc lựa chọn là tạo các
đường truyền thẳng. Theo đó, các anten thu phát sẽ đc đặt trên cao nhằm lấy đường
truyền. Tuy nhiên, đó cũng không phải là một cách hiệu quả.
1.2.3 Phân tập
Phân tập là một phương pháp dùng trong viễn thông dùng để nâng cao độ tin cậy
của việc truyền tín hiệu bằng cách truyền một tín hiệu giống nhau trên nhiều kênh
truyền khác nhau để đầu thu có thể chọn trong số những tín hiệu thu được hoặc kết

hợp những tín hiệu đó thành một tín hiệu tốt nhất. Việc này nhằm chống lại fading và
nhiễu là do những kênh truyền khác nhau sẽ chịu fading và nhiễu khác nhau. Người ta
có thể sử dụng mã sửa lỗi FEC (forward error correction) cùng với kỹ thuật phân tập.
Lợi dụng việc truyền trên nhiều kênh mà ta có được độ lợi phân tập, thường được đo
bằng dB.
Phân tập (diversity) là kỹ thuật giúp cho phía thu (trong thông tin di động là MS
hoặc BTS) cải thiện chất lượng tín hiệu thu bị suy giảm do fading nhờ việc kết hợp tín
hiệu thu đa đường đến từ cùng một nguồn phát. Phân tập được thực hiện tại cả MS lẫn
BTS tuỳ công nghệ cụ thể
- Theo kỹ thuật phân tập:
+ Phân tập không gian Space Diversity (path diversity hoặc angle diversity）
+ Phân tập tần số Frequency Diversity
+ Phân tập thời gian Time Diversity
+ Phân tập phân cực Polarization Diversity
- Phân tập không gian: tín hiệu được truyền trên nhiều đường khác nhau. Trong
truyền dẫn hữu tuyến, người ta truyền trên nhiều sợi cáp. Trong truyền dẫn vô
tuyến, người ta hay sử dụng phân tập ăng ten, chẳng hạn như phân tập phát
(transmit diversity)/phân tập thu (receive diversity) là phân tập trên nhiều ăng
ten phát/ăng ten thu. Nếu các ăng ten đặt gần nhau khoảng vài bước sóng thì gọi
là phân tập gần (microdiversity). Nếu các ăng ten đặt cách xa nhau thì gọi là
phân tập xa (macrodiversity).Hoặc nói cách khác đặt các antenna cách nhau
một khoảng, thường là vài bước sóng để có thể thu được tín hiệu theo các
đường khác nhau.
- Phân tập theo thời gian: nếu truyền tín hiệu (cùng một tín hiệu nhé) ngoài
khoảng coherent time thì ta có thể tạo ra 2 tín hiệu độc lập ==> gain tăng lên
3dB. Nhược điểm của việc phát phân tập theo thời gian: ở bên phía thu phải chờ
1 khoảng thời gian để xử lý tín hiệu ==> với các ứng dụng thời gian thực thì
việc đó nên tránh
- Phân tập tần số: tín hiệu được truyền trên nhiều tần số khác nhau hoặc trên một
dãy phổ tần rộng bị tác động bởi fading lựa chọn tần số (frequency-selective

fading).
- phân tập phân cực: phát tín hiệu trên các nhánh có tính phân cực khác nhau (cái
này sẽ chia nhỏ tín hiệu vì tín hiệu phải chia đều cho các nhánh) ==> chất
lượng thu sẽ giảm
Trần Văn Hiệu – D09DTMT

8


Đề tài nghiên cứu khoa học SV

Ngoài bốn phương pháp phân tập cơ bản ở trên thì một giải pháp hiệu quả là sử
dụng kỹ thuật truyền thông đa chặng. Đây là một kỹ thuật mới trong truyền thông
không dây, cho phép người dùng có thể hoạt động như một trạm chuyển tiếp hỗ trợ
truyền tín hiệu đến người khác. Máy chuyển tiếp (máy relay) cùng với máy nguồn hợp
tác truyền tín hiệu đến máy đích, tạo nên một mảng anten ảo mặc dù mỗi máy chỉ có
một anten. Mảng anten ảo này tương tự như mảng anten vật lý, có thể giảm ảnh hưởng
của hiện tượng fading vì cho phép máy thu thu được nhiều bản sao của tín hiệu từ các
đường khác nhau tương tự như khi máy có nhiều anten.
1.3.Giới thiệu về phương pháp truyền thông đa chặng
Truyền thông đa chặng là một phương pháp hiệu quả để thiết lập kết nối giữa
các node mạng khi mà truyền thông theo đường truyền trực tiếp là không khả thi hoặc
do hiệu suất của công suất không tối ưu. Trong truyền thông đa chặng, dữ liệu truyền
từ nguồn tới đích tương ứng sẽ được giúp đỡ bởi một số lượng nhất định các node
trung gian. So với truyền thông một chặng, truyền thông đa chặng được hưởng từ độ
lợi kênh truyền.
Trong hệ thống này, tín hiệu từ node nguồn sẽ được truyền đến node đích thông
qua một số node trung gian (relay)

Hình 1.1: Mô hình mạng truyền thông đa chặng

Một mạng truyền thông đa chặng gồm có ba thành phần cơ bản đó là:
- Trạm gốc BS (Base Station): Có khả năng trợ giúp, giao tiếp với nhiều điểm chuyển
tiếp nên BS còn có tên là MR (multihop relay)
- Trạm chuyển tiếp RS (Relay Station): Nhận thông tin từ trạm gốc đưa tới và truyền
tới đích SS (subscriber Station)
- Trạm đích MS (Mobile Station)
1.3.1 Mô hình hệ thống truyền trực tiếp đơn chặng
Mạng vô tuyến di động hiện tại (như GSM, CDMA, và IEEE 802.16) hoạt động
theo cấu trúc liên kết điểm-đa điểm, trong đó chỉ tồn tại hai và chỉ hai loại thực thể
mạng, là trạm gốc (BS) và trạm di động (MS).
Trần Văn Hiệu – D09DTMT

9


Đề tài nghiên cứu khoa học SV

Hình 1.2: Mô hình truyền thông đơn chặng
Trong mô hình truyền dẫn trực tiếp (đơn chặng), ta có công suất của máy thu trong
môi trường không gian tự do như sau:
(1.2)
Công suất thu có thể được viết như sau:
Trong đó là bước sóng truyền dẫn, D là khoảng cách từ nguồn đến đích, P Tx là công
suất phát, PRx là công suất thu. Trong quá trình truyền dẫn tín hiệu bị suy hao:
LP =
(1.3)
Từ công thức (1.4) ta có được công suất phát như sau:
(1.4)
.
Như vậy ta có công suất phát của tuyến truyền dẫn đơn chặng như sau:

PTX_SH = PRXKD2

(1.5)

1.3.2 Các loại mô hình truyền dữ liệu đa chặng
Mạng chuyển tiếp đa chặng là một sự kết hợp của các liên kết ngắn để có thể
phủ sóng một khu vực rộng lớn bằng cách sử dụng thiết bị chuyển tiếp trung gian giữa
trạm gốc (BS) và máy thu (MS)

Trần Văn Hiệu – D09DTMT

10


Đề tài nghiên cứu khoa học SV

Hình 1.3: Mô hình truyền dẫn 2 chặng, 3 chặng, 4 chặng
Với mô hình mạng hai chặng thì công suất phát được mô tả bởi biểu thức sau:
PTx_2Hop = PTx_FirstHop + PTx_SecHop
Khi dα = dα = thì

(1.6)
(1.7)
(1.8)

Như vậy ta có công suất mạng của mạng hai chặng được mô tả bởi biểu thức sau:
(1.9)
Trong trường hợp tổng quát, khoảng cách truyền dẫn được chia thành n chặng bằng
nhau, mỗi chặng có khoảng cách là D. Từ (1.12), ta xác định được công suất cho tuyến
truyền dẫn đa chặng như sau:

(1.10)
1.3.3 Đặc trưng cơ bản của phương pháp truyền đa chặng
Mạng cảm biến vô tuyến bao gồm nhiều nút trung gian, các nút trung gian này
được xem là nhỏ, giá thành thấp, độ phức tạp không cao và tiêu thụ ít năng lượng.
Chuyển tiếp tại node trung gian trên đường truyền
Tại các nút trung gian B nó giải điều chế và giải mã gói tin sau đó tái mã hóa và
phát lại. Gói tin đã được mã hóa sẽ gửi tiếp cho nút cuối hoặc các nút trung gian khác.
Khi phạm vi của mạng càng được tăng lên tới một mức rộng lớn, phía thu có thể nhận
gói tin của bất kỳ nút trung gian nào trong vùng lân cận vấn đề đặt ra là vậy nút trung
Trần Văn Hiệu – D09DTMT

11


Đề tài nghiên cứu khoa học SV

gian nào sẽ được sử dụng để chuyển tiếp thông tin trong khi có rất nhiều nút trung
gian.
Khi nút A truyền, các tín hiệu truyền đến nút B để chuyển đến nút C nhưng
cũng ở dạng yếu, tín hiệu yếu kém này có thể không đủ để gửi tín hiệu cho nút C để
giải mã, nhưng nó có thể được sử dụng để làm tăng thêm các tín hiệu nhận được tại
một nút tiếp theo để truyền từ nút B đến nút C. Tác dụng phát sóng có ảnh hưởng và
có ý nghĩa hơn trong các mạng lớn hơn. Khi tín hiệu gửi tới nút B và D có cường độ
bằng nhau, hai nút B và D bây giờ có thể hợp tác để chuyển tiếp thông tin đến nút C,
sẽ hiệu quả hơn nếu chỉ có duy nhất một nút truyền.

Hình 1.4: (a) Mạng 2 chặng (b) Mạng đa chặng (c) Mạng đa chặng hợp tác
Chuyển tiếp đa chặng hợp tác giữa các nút giúp tăng cường đáng kể hiệu suất. Nhiều
nút chuyển tiếp làm tăng fading và đòi hỏi sự trao đổi kênh và kiểm soát thông tin.
Hình sau là sơ đồ khối để mô tả công suất tiêu thụ của nút trung gian.


Trần Văn Hiệu – D09DTMT

12


Đề tài nghiên cứu khoa học SV

Hình 1.5: Công suất tiêu thụ của nút trung gian
Mạch điện được cung cấp một công suất là Pd, công suất này bị tiêu tan một phần Pi
bởi tải và suy hao thuần túy trong các bộ khuếch đại.
Hệ số của một bộ khuếch đại là:
(1.11)
Trong đó là công suất tín hiệu nhận được từ kênh truyền đưa tới và hệ số
khuếch đại. Chúng ta có thể ước tính công suất cung cấp là:
Pd = (G-)Pr/ = GPr/

(1.12)

Từ đó ta thấy rằng G lớn hơn rất nhiều so với . Do đó công suất tiêu thụ P c tại
nút trung gian là:
(1.13)
Mức nhiễu ở máy thu
Nhiễu là thành phần không thể tránh khỏi ở hệ thống truyền thông vô tuyến. Để đơn
giản hóa trong báo cáo này chỉ trình bày nhiễu ở một nút. Sau đây là sơ đồ khối đơn
giản điển hình cho một nút.

Hình 1.6: Sơ đồ khối của nút chuyển tiếp trong pha đầu tiên
Đầu tiên tín hiệu cao tần nhận được từ anten được đưa vào bộ lọc và được khuếch đại
bởi bộ khuếch đại tạp âm (LNA – Low Noise Amplifier). Tín hiệu sau khi khuếch đại

Trần Văn Hiệu – D09DTMT

13


Đề tài nghiên cứu khoa học SV

được làm sạch và được đưa vào bộ trộn. Tín hiệu sau khi trộn lại được đưa vào bộ
khuếch đại trung gian (IFA – intermediate frequency amplifier)
1.4. Các mô hình chuyển tiếp
Có ba loại chuyển tiếp là chuyển tiếp là nối tiếp, song song, và hợp tác. Các
eNodeB/BS được trang bị một ăngten cho mỗi sector và mỗi RN phục vụ một UE
trong vùng lân cận của nó. Các mô hình sử dụng lại tần số của các loại chuyển tiếp.
1.4.1. Mô hình chuyển tiếp nối tiếp
Thông tin được chia ra và truyền đi trên hai đường để truyền tín hiệu đến phía
thu sau đó được ghép lại bằng phương pháp ghép kênh không gian hay là phân tập
không gian.
1.4.2. Mô hình chuyển tiếp song song
Trong đó tín hiệu được truyền trên cả đường trên và đường dưới, tín hiệu sau đó
được lựa chọn từ một tín hiệu tốt hơn trong hai tín hiệu nhận được.

Hình 1.7: Hai giai đoạn truyền dẫn với chuyển tiếp song song

1.4.3. Mô hình chuyển tiếp hợp tác
Chuyển tiếp hợp tác phụ thuộc nhiều vào trạm gốc, các trạm gốc này chia sẻ nút
chuyển tiếp. Đặt một đa awnten tại các giao điểm của hai hoặc nhiều cell. Chuyển tiếp
giải mã các tín hiệu từ các trạm gốc bằng cách sử dụng nhiều ăng-ten thu để loại bỏ
nhiễu và truyền đến các người sử dụng bằng phương thức MIMO. Kiểu chuyển tiếp
này có thể loại bỏ nhiễu chi phối, do đó cho được tốc độ cao nhất trong các loại
chuyển tiếp.

+ Ưu điểm của chuyển tiếp chia sẻ:
- Tiết kiệm được chi phí khi số lượng chuyển tiếp triển khai sẽ giảm xuống
- Loại bỏ nhiễu cục bộ.
- Tốc độ đường downlink cao hơn chuyển tiếp một chiều.
- Thực việc chuyển giao (handoff) dễ dàng hơn.

Trần Văn Hiệu – D09DTMT

14


Đề tài nghiên cứu khoa học SV

1.5. So sánh phương pháp truyền đơn chặng với phương pháp truyền đa chặng.
1.5.1 Ưu điểm của mạng đa chặng
Để đảm bảo chất lượng đường truyền
Kỹ thuật này có nhiều ưu điểm như:
- Giảm công suất phát: Pdirect, A◊B sẽ lớn hơn tổng công suất truyền
Pdirect, A->C + Pdirect,C->B của tuyền truyền dẫn hai chặng. Tăng dung
lượng hệ thống: Do công suất phát giảm, phạm vi phủ sóng của BS trong
mạng đa chặng sẽ nhỏ hơn mạng đơn chặng và do đó phổ có thể được tái sử
dụng thường xuyên hơn do khoảng cách tái sử dụng ngắn hơn. Do đó, dung
lượng hệ thống có thể được tăng lên.
PdirectA->B = KdABα Pr
=K(αPr
(1.14)
>K()Pr=PdirectA->C + PdirectC->B

-


-

Trong đó K là hệ số suy hao đường, α là hệ số mủ suy hao đường và Pr
là công suất công suất thu yêu cầu của mỗi nút thu.
Tốc độ dữ liệu cao hơn: hững MS gần BS sẽ có thể đạt được dịch vụ tốc độ
dữ liệu cao, trong khi những MS ở xa BS chỉ được phục vụ cho các dịch vụ
dữ liệu tốc độ thấp, do hạn chế về công suất. Với mạng đa chặng, thiết bị
đầu cuối cách xa BS vẫn sẽ có thể truy cập các dịch vụ tốc độ dữ liệu cao
nhờ thiết bị chuyển tiếp đặt gần BS.
Cân bằng dung lượng tải: Việc phân phối lưu lượng không cân bằng sẽ
làm nghiêm trọng thêm các vấn đề liên quan đến việc quản lý và phân phối
dung lượng trong mạng đơn chặng truyền thống. Đặc biệt, một số cell vẫn
có
đủ kênh, trong khi các cell khác là bị tắc nghẽn. Mặc dù lưu lượng tải đã
không đạt được dung lượng tối đa, nhưng một số lượng lớn các cuộc gọi có
thể bị chặn và bị rớt do bão hòa cục bộ trong các cell bị tắc nghẽn. Việc gán
băng thông cao hơn cho cell bị tắc nghẽn, có thể tăng dung lượng hệ thống.
Tuy nhiên, điều này là không thực hiện được theo quy định phổ hiện tại.
Hơn
nữa, nó không phải là một cách hiệu quả để giải quyết vấn đề mất cân bằng
lưu lượng thay đổi theo thời gian. Trong mạng đa chặng, truyền dẫn đa
chặng
cho phép lưu lượng từ các cell bị nghẽn được chuyển hướng đến các cell

Trần Văn Hiệu – D09DTMT

15


Đề tài nghiên cứu khoa học SV


-

-

-

không bị nghẽn. Bằng cách này, xác suất rớt cuộc gọi của toàn bộ mạng có
thể được giảm nhờ cân bằng tải giữa các cell bị tắc nghẽn và cell láng giềng
không bị nghẽn. Điều này cũng giúp cải thiện hiệu suất phổ.
Giảm hiệu ứng nút cổ trai: Trong mạng đa chặng, việc truyền thông
trực tiếp peer-to-peer được cho phép và BS có thể không được tham gia vào
tiến trình thông tin liên lạc. Điều này làm giảm bớt các nút cổ chai, đây là
hiện tượng có thể tăng lên do các kênh bị hạn chế tại BS trong mạng đơn
chặng truyền thống.
Mở rộng vùng phủ song của hệ thống: Những MS được đặt tại khu vực điểm
chết (Deadspot) của các mạng di động vẫn có thể thiết lập kết nối thông qua
đa chặng. Điểm chết có thể bao gồm các khu vực rìa của cell, các khu vực bị
phản xạ , nhiễu xạ sóng cao (ví dụ như sau một tòa nhà hoặc trong một
đường hầm). MS nằm trong vùng điểm chết (ví dụ như trong hệ thống tàu
điện ngầm) có thể có truy cập đến MS khác thông qua lưu lượng chuyển tiếp
qua nhiều chặng.
Cải thiện độ tin cậy định tuyến: Trong mạng đa chặng, quyết định
định tuyến có thể được hỗ trợ bởi những BS thông minh và số chặng trong
đường định tuyến có thể được giảm thông qua việc sử dụng các cơ sở hạ
tầng
có dây, do đó nâng cao độ tin cậy định tuyến.

1.5.2 Nhược điểm của mạng đa chặng
Bên cạnh những lợi thế hấp dẫn như đã được trình bày, mạng đa chặng cũng có

một số nhược điểm như sau.
+ Hệ thống phức tạp: Mạng đa chặng về bản chất là mạng lai, điều này làm tăng tính
phức tạp của hệ thống, chẳng hạn như chuyển giao, định tuyến và quản lý định tuyến
cho truyền thông ngang hàng. Ví dụ, việc chuyển giao không chỉ là thực hiện cho MS
để di chuyển từ cell này đến cell khác, mà nó còn tham gia vào việc truyền thông
ngang hàng. Bên cạnh đó, các BS có thể cần phải kiểm soát cơ chế định tuyến cho một
số lượng lớn của MS, lớn hơn nhiều so mạng MANETs bình thường. Vì vậy, BS đòi
hỏi một cơ sở dữ liệu lớn để lưu trữ thông tin của MS và một thiết bị tính toán mạnh
hơn để xác định phương án định tuyến cho các MS.
+ Bảo mật kém: Mạng đa chặng cho phép truyền đa chặng qua các RS di động hoặc
cố định và phát sinh hạn chế về bảo mật khi các kênh chuyển tiếp nằm trong các băng
tần vô tuyến miễn phí, chẳng hạn như băng tần trong công nghiệp, khoa học và y tế
(ISM). Ngoài ra, việc truyền thông ngang hàng có thể để lại những lổ hổng cho các
hành vi gian lận, đặc biệt là giao dịch lien quan đến tiền tệ.
+ Thách thức thủ tục AAA: Trong mạng tế bào đa chặng (MCN), nó trở thành một
vấn đề thách thức để thực hiện các thủ tục AAA, đặc biệt là đối với phần tính cước. Ví
dụ, một MS chiếm băng thông hệ thống có thể không truyền dữ liệu cho chính nó,
nhưng chuyển tiếp dữ liệu cho một MS khác, và vấn đề tính cước cho những cuộc gọi
qua nhiều chặng thông qua các trạm chuyển tiếp di động là phức tạp hơn. Đặc biệt,
trong trường hợp các RS được sử dụng băng tần ISM cho việc chuyển tiếp dữ liệu, nó
sẽ trở thành một vấn đề gây tranh cãi nếu chúng ta tính cước.
+ Trễ: Do việc sử dụng truyền dẫn qua nhiều chặng, các gói tin có thể lưu trong bộ
đệm tại các RS. Kết quả là trễ đầu-cuối có thể cao hơn so với truyền dẫn đơn chặng,
đặc biệt là khi tắc nghẽn xảy ra do lưu lượng tải cao.
Trần Văn Hiệu – D09DTMT

16


Đề tài nghiên cứu khoa học SV


1.6 Kết luận chương
Trong chương 1, chúng ta đã nghiên cứu một cách tổng quát về những yếu tố
liên quan đến chất lượng đường truyền trong môi trường truyền dẫn vô tuyến. Để khắc
phục những yếu tố trên và để đạt được những yêu cầu về thông lượng, phạm vi phủ
sóng rộng lớn, cũng như việc cung cấp chất lượng dịch vụ tốt hơn thì trong chương 1
đã đưa ra một phương pháp truyền thông mới đó là truyền thông đa chặng. Trong
chương này cũng đã nêu ra các đặc trưng cơ bản của phương pháp truyền thông đa
chặng và đã so sánh được phương pháp truyền thông đa chặng với phương pháp truyền
trực tiếp truyền thống.

CHƯƠNG II: KỸ THUẬT CHUYỂN TIẾP CỦA HỆ THỐNG TRUYỀN
THÔNG ĐA CHẶNG
2.1 Giới thiệu chương
Thành phần quan trọng trong mạng đa chặng là nút chuyển tiếp (Relay). Để có
cái nhìn tổng quát về về kỹ thuật chuyển tiếp, tạo tiền đề cho việc phân tích hoạt động
của nút chuyển tiếp trong mạng đa chặng. Trong chương này sẽ giới thiệu khái niệm
Trần Văn Hiệu – D09DTMT

17


Đề tài nghiên cứu khoa học SV

cơ bản về nút chuyển tiếp, những phương pháp chuyển tiếp thường được sử dụng
trong mạng truyền thông đa chặng. Ngoài ra, trong chương cũng sẽ phân tích một số
loại chuyển tiếp và giới thiệu hai loại mô hình truyền thông hai chặng và đa chặng.
2.2 Giới thiệu về kỹ thuật chuyển tiếp
Với mạng truyền thông, việc tăng cường dung lượng, mở rộng phạm vi phủ
sóng và giảm chi phí vận hành là mục tiêu của các nhà quản lý mạng viễn thông. Một

số kỹ thuật để nâng cao dung lượng và mở rộng phạm vi phủ sóng đã được giới thiệu
như giải pháp đa anten, truyền dẫn đa điểm phối hợp. Kỹ thuật chuyển tiếp được giới
thiệu là một công nghệ tiên tiến đáp ứng và thỏa mãn được những yêu cầu này.

Hình 2.1. Minh họa mô hình chuyển tiếp
Nguyên lý của kỹ thuật chuyển tiếp là sử dụng nút chuyển tiếp (RN) như một
thiết bị để truyền dữ liệu giữa trạm gốc (BS) và thiết bị người dùng (UE/ MS). Hình
2.1 cho ta một mô hình mạng chuyển tiếp đơn giản với nguồn (BS), nút chuyển tiếp
(Relay) và đích (UE). Đích sẽ nhận dữ liệu từ nguồn thông qua nút chuyển tiếp. Như
vậy, ta sẽ có hai chặng truyền dẫn: chặng từ trạm gốc đến Relay được gọi là tuyến
chuyển tiếp (Relay link), chặng từ nút chuyển tiếp đến UE được gọi là tuyến truy cập
(Access link).
Hình 2.2 minh họa ưu điểm của việc sử dụng nút chuyển tiếp. Hai trạm chuyển
tiếp RS1 và RS2 nằm trong phạm vi phủ sóng của trạm gốc (BS) phục vụ các trạm di
động (MS) nhằm mục đích tăng cường thông lượng và mở rộng phạm vi phủ sóng.
Trạm MS1 có thể truyền dữ liệu đến RS1 với tốc độ cao hơn tốc độ mà MS1 truyền
trực tiếp với BS. MS2 là ngoài khỏi vùng phủ sóng của BS và không thể liên lạc trực
tiếp với BS, vì vậy RS2 chuyển tiếp lưu lượng truy cập từ BS đến MS2, và ngược lại.

Trần Văn Hiệu – D09DTMT

18


Đề tài nghiên cứu khoa học SV

Hình 2.2 Minh họa ưu điểm của nút chuyển tiếp
Việc giới thiệu kỹ thuật chuyển tiếp đã chia đường truyền trực tiếp thành hai
hoặc nhiều đoạn có chất lượng cao, hình thành một tuyến truyền dẫn đa chặng giữa
trạm gốc và người sử dụng đầu cuối, khắc phục được những hạn chế về vùng phủ sóng

và tốc độ dữ liệu thấp do bị che chắn và tổn thất tín hiệu. Trạm chuyển tiếp nhận và
chuyển tiếp dữ liệu đến chặng kế tiếp cho đến khi dòng dữ liệu đến đích. Trong một số
trường hợp, Nếu tính toán cẩn thận vị trí của BS thì tuyến truyền dẫn vô tuyến sẽ đạt
được tầm nhìn thẳng (LOS), có chất lượng cao, người sử dụng cuối sẽ đạt băng thông
tối đa với BS.
2.3 Các loại chuyển tiếp
Có hai loại chuyển tiếp được định nghĩa trong tiêu chuẩn 3GPP LTE-Advanced
là chuyển tiếp loại 1 (Type-I) và loại 2 (Type-II). Trong WiMAX, hai loại này được
gọi tương ứng là chuyển tiếp không trong suốt (Non Transparent Mode) và chuyển
tiếp trong suốt (Transparent Mode).
Nút chuyển tiếp loại 1 sẽ hỗ trợ một MS ở xa truy cập đến BS. MS này nằm
cách xa các BS và ngoài phạm vi phủ sóng của BS. Như vậy, chuyển tiếp loại 1 được
trang bị với khả năng phát ra các thông điệp kiểm soát tế bào và có chỉ số nhận dạng tế
bào riêng biệt. Do đó, mục tiêu chính của chuyển tiếp loại 1 là để mở rộng vùng phủ
sóng.

Trần Văn Hiệu – D09DTMT

19


Đề tài nghiên cứu khoa học SV

Hình 2.3. Chuyển tiếp loại I và loại II
Nút chuyển tiếp loại 2 chịu trách nhiệm hỗ trợ MS trong vùng phủ sóng của BS.
Mặc dù MS này có thể liên lạc trực tiếp với các BS. Như vậy, chuyển tiếp loại này
không có chỉ số nhận dạng cell và thông tin kiểm soát tế bào, mà nó được sẽ chia sẻ
thông tin với BS. Việc triển khai các nút chuyển tiếp loại 2 sẽ cải thiện chất lượng dịch
vụ và dung lượng đường truyền. Chất lượng hệ thống đạt được bằng phân tập đa
đường và độ lợi truyền dẫn cho các MS nội bộ.

2.4 Các phương pháp chuyển tiếp tín hiệu
2.4.1 Khuếch đại và chuyển tiếp AF (Amplify and Forward) – Non regenerative
Relay

Hình 2.4: Phương pháp chuyển tiếp Amplify and Forward
Kỹ thuật này được sử dụng trong trường hợp thời gian tính toán hoặc công suất
vốn có của trạm chuyển tiếp bị giới hạn, hay có thời gian trì hoãn. Trạm chuyển tiếp
nhận được tín hiệu đã bị suy hao và cần phải khuếch đại lên trước khi truyền tiếp.
2.4.2 Giải mã và truyền DF (Decode and Forward)- Regenerative Relay
Phương pháp này dùng trong việc truyền tín hiệu số. Tín hiệu nhận được đầu
tiên được giải mã và sau đó mã hóa, vì vậy nhiễu không được khuếch đại trong tín
hiệu nhận được. (có tái tạo lại tín hiệu: transparent mode)

Trần Văn Hiệu – D09DTMT

20


Đề tài nghiên cứu khoa học SV

Hình 2.5: Phương pháp chuyển tiếp Decode and Forward
2.4.3 Giải mã, khuếch đại và truyền (Decode, Amplify and Forward)
Đầu tiên, nút chuyển tiếp sẽ giải mã tín hiệu nhận được từ node nguồn sau đó
mã hóa lại rồi mới thực hiện khuếch đại và truyền đến đích. Phương pháp này đơn
giản và độ trễ xử lý thấp, nhưng không thể tránh được lỗi lan truyền. Mặt khác tín hiệu
được ước tính và truyền tới đích

Hình 2.6: Phương pháp Decode, Amplify and Forward

2.5 CÁC KỸ THUẬT CHUYỂN TIẾP

Có ba loại chuyển tiếp là chuyển tiếp một chiều, chuyển tiếp hai chiều và
chuyển tiếp chia sẻ như minh họa trong hình 2.7. Các eNodeB/BS được trang bị một
ăngten cho mỗi sector và mỗi RN phục vụ một UE trong vùng lân cận của nó. Mặt
khác, trong hình 2.7 b các nút chuyển tiếp được chia sẻ giữa ba cell lân cận sử dụng
cùng một tần số.

Trần Văn Hiệu – D09DTMT

21


Đề tài nghiên cứu khoa học SV

a) Chuyển tiếp một chiều và chuyển tiếp hai chiều

b) Chuyển tiếp chia sẻ

Hình 2.7 Mô hình sử dụng lại tần số của các loại chuyển tiếp
2.5.1 Chuyển tiếp một chiều
Khái niệm về chuyển tiếp một chiều được minh họa trong hình 2.8. Việc truyền dữ
liệu được chia thành bốn bước như sau:
+ Đường downlink:
1. eNodeB truyền đến RN.
2. RN chuyển tiếp tín hiệu đến UE
+ Đường Uplink:
3. UE truyền đến RN
4. RN chuyển tiếp tín hiệu của UE đến eNodeB.

Hình 2.8. Chuyển tiếp một chiều


Trần Văn Hiệu – D09DTMT

22


Đề tài nghiên cứu khoa học SV

2.5.2 Chuyển tiếp hai chiều
Chuyển tiếp hai chiều cho phép truyền dữ liệu đồng thời của đường
Uplink/Downlink. Mô hình việc truyền dữ liệu được thực hiện trong hai giai đoạn như
trong hình 2.9:
- Trong giai đoạn đầu, cả hai eNodeB và UE truyền tín hiệu của chúng đến RN.
- Giai đoạn thứ hai, sau khi xử lý tín hiệu, chuyển tiếp RN chuyển tín hiệu cho cả
eNodeB và UE. Vì vậy, thời gian truyền sẽ giảm một nửa so với chuyển tiếp một
chiều.

Hình 2.9. Chuyển tiếp hai chiều
Như vậy ta thấy, chuyển tiếp hai chiều đã giảm số khe thời gian từ 4 khe thời
gian còn 2 khe thời gian. Chuyển tiếp hai chiều nhằm mục đích để tối đa hóa và tăng
tổng tốc độ đường uplink cộng với downlink.

2.5.3 Chuyển tiếp chia sẻ
Chuyển tiếp chia sẻ là loại chuyển tiếp phụ thuộc vào nhiều trạm gốc (các trạm
gốc chia sẻ nút chuyển tiếp). Ý tưởng của loại chuyển tiếp này là đặt một chuyển tiếp
đa anten tại các giao điểm của hai hoặc nhiều cell. Chuyển tiếp giải mã các tín hiệu từ
các trạm gốc bằng cách sử dụng nhiều ăng-ten thu để loại bỏ nhiễu và truyền đến các
người sử dụng bằng phương thức MIMO. Kiểu chuyển tiếp này có thể loại bỏ nhiễu
chi phối, do đó cho được tốc độ cao nhất trong các loại chuyển tiếp.
+ Ưu điểm của chuyển tiếp chia sẻ:
- Tiết kiệm được chi phí khi số lượng chuyển tiếp triển khai sẽ giảm xuống

- Loại bỏ nhiễu cục bộ.
- Tốc độ đường downlink cao hơn chuyển tiếp một chiều.
- Thực việc chuyển giao (handoff) dễ dàng hơn.
Trần Văn Hiệu – D09DTMT

23


Đề tài nghiên cứu khoa học SV

2.6 PHƯƠNG PHÁP LỰA CHỌN NÚT CHUYỂN TIẾP
Trong một mạng vô tuyến với nhiều nút chuyển tiếp (RS) và và nhiều người sử
dụng (MS) trong mỗi cell, vấn đề quan trọng là chọn lựa RS thích hợp để truyền tín
hiệu và đạt được thông lượng tốt hơn với độ trễ thấp. Phương pháp bắt cặp cũng phục
vụ mục đích của việc định tuyến lựa chọn RS trong truyến có nhiều hơn hai chặng. Có
hai phương pháp bắt cặp cho việc lựa chọn chuyển tiếp: phương pháp bắt cặp tập trung
và phương pháp bắt cặp phân phối. Việc lựa chọn được thực hiện bằng cách sử dụng
thông tin kênh và vị trí.
2.6.1 Phương pháp bắt cặp tập trung
Trong một phương pháp bắt cặp tập trung, trạm gốc (BS) phục vụ như là một
nút trung tâm để thu thập thông tin kênh và vị trí từ tất cả RS và MS bên trong cell.
Thông tin về vị trí và kênh được cập nhật định kỳ và báo cáo đến BS. Sử dụng thông
tin này, BS tạo ra một ma trận ] [ , j icC  với hàng i và j cột tương ứng với chỉ số
nhận dạng (ID) của MS và RS. Các thành phần của ma trận đại diện cho tốc độ dữ liệu
đạt được khi MS thứ i được phục vụ / bắt cặp với RS thứ j. Nếu MS không được phục
vụ bởi các RS, hàng và cột tương ứng được thiết lập bằng 0. Ngoài ra, Ci,j được tính
toán giữa các điều kiện kênh đồng thời. Phương pháp bắt cặp tập trung được phát triển
cho trường hợp mạng có nhiều RS và một MS duy nhất và ngược lại. Trong trường
hợp này, mỗi RS chỉ phục vụ cho MS tại một thời điểm, khi RS đã lựa chọn một MS,
thì nó không thể phục vụ bất cứ MS khác. BS sẽ đặt tất cả các hàng tương ứng bằng

không. Điều này sẽ tránh MS cố gắng để kết nối với một RS đã phục vụ. Các giá trị
của ma trận C được cập nhật liên tục để kiểm tra những RS chưa phục vụ. Thông
lượng tổng thể cho các MS được phục vụ được tính bằng cách cộng tất cả các thanh
phần phục vụ trong ma trận C. Phương pháp bắt cặp tập trung chủ yếu được sử dụng
cho hai chặng chuyển tiếp và cho chuyển tiếp loại II, do việc trao đổi thông tin định
kỳ.

2.6.2 Phương pháp bắt cặp phân phối
Trong một cặp phân phối, RS lựa chọn một tập MS của chính nó và phục vụ
trong hệ thống chuyển tiếp nhiều hơn hai chặng. RS tập hợp kênh thông tin nội bộ RS,
MS láng giềng và từ BS phục vụ nó. Mỗi RS của một BS phục vụ riêng biệt sử dụng
một kênh truyền chung.

Trần Văn Hiệu – D09DTMT

24


Đề tài nghiên cứu khoa học SV

Hình 2.10 Mô tả phương thức truy nhập mạng chuyển tiếp
Phương pháp bắt cặp phân phối được sử dụng trong hệ thống chuyển tiếp nhiều
hơn hai chặng. Thông tin kênh được gửi thông qua bản UCD. UCD là bản tin mô tả
kênh uplink, được phát quảng bá bởi các BS với thời gian định kỳ để cung cấp hồ sơ
thông tin (bộ tham số vật lý) có thể được sử dụng bởi các kênh vật lý uplink. Đối với
mục đích lựa chọn định tuyến RS, các bản tin UCD chứa băng thông đường truyền,
SNR, số chặng. Độ trễ trong việc định tuyến phụ thuộc vào các thông số này. Mỗi RS
thiết lập bảng số liệu đường của chính nó bằng cách sử dụng các thông số trong bản tin
UCD.
Hình 2.10 cho thấy cách thức trạm chuyển tiếp lựa chọn con đường dẫn định

tuyến của nó trong phương thức bắt cặp phân phối. RS thiết lập bảng số liệu đường
dẫn bằng cách sử dụng các thông tin của RS láng giềng (được gửi bởi BS phục vụ của
RS láng giềng tương ứng). Sử dụng bảng số liệu này, RS tính toán chi phí của mỗi
tuyến như sau:

Con đường tốt nhất được lựa chọn, tức là giá trị lớn nhất của chi phí đường dẫn
trong số các giá trị đã tính được, vì nó cung cấp được thông lượng đường truyền cao
hơn.
Cả hai phương thức bắt cặp tập trung và bắt cặp phân phối có thể dùng để tăng
xác suất của kết nối mạng, do đó làm tăng lưu lượng và cũng có thể cung cấp thông
lượng tối đa
2.7 Ứng dụng
Kỹ thuật chuyển tiếp và đa chặng được ứng dụng cả trong mạng có hạ tầng như
mạng động giữa MS và BS, hoặc là một phần của mạng ad hoc.
Trần Văn Hiệu – D09DTMT

25