Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện tử: Đánh giá hiệu nang của mạng liên lạc hợp tác giữa các xe với lựa chọn chuyển tiếp tối ưu

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:64

Thêm vào BST

Báo xấu

5
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài "Đánh giá hiệu nang của mạng liên lạc hợp tác giữa các xe với lựa chọn chuyển tiếp tối ưu" nhằm nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của số lượng nút chuyển tiếp nhằm đưa ra phương án lựa chọn nút chuyển tiếp tối ưu nhất. Ngoài ra, luận văn này, tác giả cũng nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của can nhiễu và các yếu tố bên ngoài khác đối với hiệu năng mạng. Từ đó, đưa ra được giải pháp tối ưu nhất để nâng cao hiệu năng mạng VANETs.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật điện tử: Đánh giá hiệu nang của mạng liên lạc hợp tác giữa các xe với lựa chọn chuyển tiếp tối ưu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ VĂN HOÀNG PHƯƠNG ÐÁNH GIÁ HIỆU NANG CỦA MẠNG LIÊN LẠC HỢP TÁC GIỮA CÁC XE VỚI LỰA CHỌN CHUYỂN TIẾP TỐI ƯU NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ - 60520203 S K C0 0 5 9 4 1 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 05/2018
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ VĂN HOÀNG PHƢƠNG ĐÁNH GIÁ HIỆU NĂNG CỦA MẠNG LIÊN LẠC HỢP TÁC GIỮA CÁC XE VỚI LỰA CHỌN CHUYỂN TIẾP TỐI ƢU NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ - 60520203 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 5/2018
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ VĂN HOÀNG PHƢƠNG ĐÁNH GIÁ HIỆU NĂNG CỦA MẠNG LIÊN LẠC HỢP TÁC GIỮA CÁC XE VỚI LỰA CHỌN CHUYỂN TIẾP TỐI ƢU NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ - 60520203 Hƣớng dẫn khoa học: TS PHẠM NGỌC SƠN Tp. Hồ Chí Minh, tháng 5/2018
LÝ LỊCH KHOA HỌC (Dùng cho nghiên cứu sinh & học viên cao học) I. LÝ LỊCH SƠ LƢỢC: Họ & tên: VĂN HOÀNG PHƢƠNG Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 16/10/1989 Nơi sinh: Bình Dƣơng Quê quán: Phú Mỹ, Thủ Dầu Một, Bình Dƣơng Dân tộc: Kinh Chức vụ, đơn vị công tác trƣớc khi học tập, nghiên cứu: Giảng viên trƣờng Đại học Thủ Dầu Một Chỗ ở riêng hoặc địa chỉ liên lạc: Số 92, đƣờng An Mỹ - Phú Mỹ, phƣờng Phú Mỹ, Tp.Thủ Dầu Một, Bình Dƣơng Điện thoại cơ quan: Điện thoại nhà riêng: 0937.884.112 Fax: E-mail: vanhoangphuong1610@gmail.com II. QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: 1. Đại học: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ 09/2007 đến 03/2012 Nơi học (trƣờng, thành phố): Đại học Sƣ phạm kỹ thuật TPHCM Ngành học: Công nghệ điện tử viễn thông Tên đồ án, luận án hoặc môn thi tốt nghiệp: Ứng dụng công nghệ RFID vào quản lý sinh viên Ngày & nơi bảo vệ đồ án tốt nghiệp: 19/02/2012, Trƣờng Đại học Sƣ phạm kỹ thuật TPHCM Ngƣời hƣớng dẫn: PGS.TS. Phạm Hồng Liên 2. Thạc sĩ: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ 05/2016 đến 05/2018 Nơi học (trƣờng, thành phố): Đại học Sƣ phạm kỹ thuật TPHCM i
Ngành học: Kỹ thuật Điện tử Tên luận văn: Đánh giá hiệu năng mạng liên lạc hợp tác giữa các xe với lựa chọn trạm chuyển tiếp tối ƣu Ngày & nơi bảo vệ luận văn: 05/05/2018, trƣờng Đại học Sƣ phạm kỹ thuật TPHCM Ngƣời hƣớng dẫn: TS. Phạm Ngọc Sơn 5. Trình độ ngoại ngữ (biết ngoại ngữ gì, mức độ): Tiếng Anh, B1 III. QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian Nơi công tác Công việc đảm nhiệm 02/2012 – 04/2014 Công ty TNHH Kim An Thành Nhân viên kỹ thuật Trợ lý khoa, 04/2014 – nay Đại học Thủ Dầu Một Trợ giảng IV. CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ: XÁC NHẬN CỦA CƠ QUAN hoặc ĐỊA PHƢƠNG Ngày tháng năm 2018 (Ký tên, đóng dấu) Ngƣời khai ký tên ii
LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. TP. Hồ Chí Minh, ngày 5 tháng 5 năm 2018 Học viên Văn Hoàng Phƣơng iii
LỜI CẢM ƠN Luận văn đã hoàn thành đúng thời gian quy định và đạt được kết quả như mong đợi. Để đạt được kết quả này, trƣớ c hết tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy hướng dẫn, thầy Phạm Ngọc Sơn đã tận tình giúp đỡ tôi trong quá trình nghiên cứu và hoàn thành đề tài. Kế tiếp, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến tác giả của một số bài báo khoa học, các học viên, nghiên cứu sinh đang học tập trong và ngoài nƣớc đã tận tình cung cấp tài liệu, giải thích và trao đổi các vấn đề liên quan đến đề tài. Bên cạnh đó, tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến các bạn học viên đã giúp đỡ, góp ý cho tôi trong quá trình nghiên cứu. TP. Hồ Chí Minh, ngày 5 tháng 5 năm 2018 Học viên Văn Hoàng Phƣơng iv
ABSTRACT The vehicle communication system is the solution for building intelligent transportation systems in the future. This essay researchs on inter-vehicle communication based on cognitive radio networks with best relay section (RS) methods in the double Rayleigh fading conditions. Relays are used decode-and- forward relaying protocol and are selected according to a pre-determined policy to enable communication between vehicles. Operation of coginitive cooperative system is invesstigated for two fading scenarios: partial and full relay selection. Each fading scenario is considered in two models: i) all channels are double-Rayleigh distributed fadings; ii) only the secondary source to secondary relays and secondary relays to destination channels are modeled as double-Rayleigh distributions while channels between the secondary transmitters and the primary user are modeled by the Rayleigh distribution. This essay considers exact and approximate expressions for the outage probability performance. Then, using Monte Carlo simulations to check the presented expressions. The perfect matching between analysis and simulation results has confirmed the accuracy of the investigated mathematical expressions. Key words – Cognitive Cooperative, Double Rayleigh, best relay section. v
TÓM TẮT Hệ thống truyền thông liên lạc giữa các xe là một giải pháp để xây dựng hệ thống giao thông thông minh trong tƣơng lai. Trong luận văn này, nghiên cứu hệ thống truyền thông liên xe dựa trên truyền thông của mạng vô tuyến nhận thức với sự lựa chọn chuyển tiếp (RS) tối ƣu trong môi trƣờng fading Double Rayleigh. Các nút chuyển tiếp sử dụng giao thức chuyển tiếp giải mã và chuyển tiếp và các nút đƣợc chọn theo một mô hình đƣợc xác định trƣớc để cho phép giao tiếp giữa các phƣơng tiện. Hoạt động của hệ thống nhận thức hợp tác đƣợc nghiên cứu để lựa chọn chuyển tiếp một phần và toàn bộ với lựa chọn RS tốt nhất thứ K tốt nhất (RS) cho cả hai mô hình: i) Tất cả các kênh đƣợc phân bố theo dạng Rayleigh đôi. ii) Chỉ có nguồn thứ cấp để chuyển tiếp và chuyển tiếp đến các kênh đích phân bố theo dạng Double Rayleigh, các kênh giữa các thiết bị phát thứ cấp và ngƣời sử dụng chính đƣợc mô phỏng bởi sự phân bố Rayleigh. Luận văn sẽ nghiên cứu trình bày các biểu thức chính xác và gần đúng của hiệu suất xác suất bị gián đoạn cho tất cả các mô hình RS đƣợc nghiên cứu và hai mô đƣợc trình bày. Ngoài các kết quả phân tích, các kết quả đánh giá hiệu suất đƣợc bằng phƣơng pháp mô phỏng Monte Carlo. Kết hợp hoàn hảo giữa hai kết quả này đã xác minh tính chính xác của phân tích toán học đề xuất. Từ khóa – nhận thức hợp tác, Double Rayleigh, lựa chọn chuyển tiếp tốt nhất vi
MỤC LỤC LÝ LỊCH KHOA HỌC ............................................................................................... i LỜI CAM ĐOAN ...................................................................................................... iii LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................... iv ABSTRACT ............................................................................................................... v TÓM TẮT ................................................................................................................. vi MỤC LỤC ................................................................................................................ vii DANH SÁCH HÌNH VẼ ........................................................................................... x DANH SÁCH BẢNG BIỂU .................................................................................... xii Chƣơng 1 .................................................................................................................... 1 TỔNG QUAN ............................................................................................................ 1 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ ............................................................................................. 1 1.2. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ...................................................................... 2 1.3. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI .......................................................................... 3 1.4. NHIỆM VỤ VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU .............................................. 3 1.4.1. Nhiệm vụ của đề tài .............................................................................. 3 1.4.2. Phạm vi nghiên cứu .............................................................................. 4 1.5. ĐÓNG GÓP CHÍNH CỦA LUẬN VĂN ................................................... 4 1.6. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................................................... 4 1.7. BỐ CỤC ĐỀ TÀI ........................................................................................ 4 Chƣơng 2 .................................................................................................................... 6 CƠ SỞ LÝ THUYẾT ................................................................................................. 6 2.1. MẠNG DI ĐỘNG TÙY BIẾN XE CỘ ...................................................... 6 2.1.1. Khái niệm mạng di động tùy biến xe cộ (VANETs) ............................ 6 2.1.2. Kiến trúc và mô hình của VANET ....................................................... 6 2.2. MẠNG V TUYẾN NHẬN THỨC .......................................................... 8 2.2.1. Lý do ra đời của mạng vô tuyến nhận thức .......................................... 8 vii
2.2.2. Khái niệm vô tuyến nhận thức ............................................................. 9 2.2.3. Chức năng của mạng vô tuyến nhận thức ............................................ 9 2.2.4. Mô hình mạng vô tuyến nhận thức ..................................................... 11 2.2.5. Cấu trúc của mạng vô tuyến nhận thức .............................................. 16 2.3. TRUYỀN TH NG H P TÁC.................................................................. 16 2.3.1. Mô hình truyền thông hợp tác 1 chặng ............................................... 16 2.3.2. Mô hình truyền thông hợp tác 2 chặng ............................................... 17 2.3.3. Kỹ thuật xử lý tín hiệu tại các nút chuyển tiếp trong truyền thông hợp tác 18 2.4. KÊNH TRUYỀN V TUYẾN ................................................................. 18 2.4.1. Kênh truyền theo phân bố Rayleigh ................................................... 19 2.4.2. Kênh truyền Double Rayleigh ............................................................ 19 Chƣơng 3 .................................................................................................................. 20 ĐÁNH GIÁ HIỆU NĂNG MẠNG LIÊN LẠC H P TÁC GI A CÁC XE VỚI L A CHỌN TRẠM CHUYỂN TIẾP TỐI ƢU ....................................................... 20 3.1. M HÌNH MẠNG LIÊN LẠC H P TÁC GI A CÁC XE .................... 20 3.1.1. Mô hình hệ thống ............................................................................... 20 3.1.2. Mô hình kênh truyền .......................................................................... 23 3.2. PH N TÍCH ĐÁNH GIÁ HIỆU NĂNG CỦA MẠNG ........................... 24 3.2.1. Định ngh a xác suất dừng ................................................................... 24 3.2.2. Phƣơng pháp phân tích xác suất dừng ................................................ 25 3.3. M PHỎNG XÁC SUẤT DỪNG BẰNG PHƢƠNG PHÁP MONTE CARLO ................................................................................................................ 25 3.3.1. Trƣờng hợp lựa chọn chuyển tiếp một phần (pRS) ............................ 25 3.3.2. Trƣờng hợp lựa chọn chuyển tiếp toàn phần (fRS) ............................ 26 3.4. M PHỎNG XÁC SUẤT DỪNG BẰNG PH N TÍCH LÝ THUYẾT .. 26 3.4.1. Trƣờng hợp chuyển tiếp một phần (pRS) ........................................... 26 3.4.2. Trƣờng hợp lựa chọn chuyển tiếp toàn phần (fRS) ............................ 30 Chƣơng 4 .................................................................................................................. 32 KẾT QUẢ M PHỎNG ĐÁNH GIÁ HIỆU NĂNG MẠNG ................................. 32 viii
4.1. ĐÁNH GIÁ HIỆU NĂNG CỦA MẠNG TRONG CÁC TRƢỜNG H P ĐÃ ĐỀ XUẤT ..................................................................................................... 35 4.2. ĐÁNH GIÁ ẢNH HƢỞNG CỦA SỐ LƢ NG NÚT CHUYỂN TIẾP ĐỐI VỚI HIỆU NĂNG CỦA HỆ THỐNG. ....................................................... 36 4.3. ĐÁNH GIÁ ẢNH HƢỞNG CỦA CÁCH L A CHỌN CHUYỂN TIẾP (VỊ TRÍ THỨ K) VÀ VỊ TRÍ CỦA NÚT SƠ CẤP P ĐỐI VỚI HIỆU NĂNG CỦA MẠNG ........................................................................................................ 38 Chƣơng 5 .................................................................................................................. 41 KẾT LUẬN VÀ HƢỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI ................................................. 41 5.1. KẾT LUẬN ............................................................................................... 41 5.2. HƢỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI .............................................................. 41 TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................ 43 ix
DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình 2.1 – Mô hình mạng VANETs .......................................................................... 7 Hình 2.2 - Minh họa hố phổ........................................................................................ 8 Hình 2.3 – Chu kỳ cảm nhận phổ tần ....................................................................... 11 Hình 2.4 – Mô hình vô tuyến nhận thức dạng nền ................................................... 13 Hình 2.5 – Mô hình vô tuyến nhận thức dạng đan xen ............................................ 15 Hình 2.6 - Mô hình truyền thông hợp tác 1 chặng ................................................... 17 Hình 2.7 - Mô hình truyền thông hợp tác 2 chặng ................................................... 17 Hình 3.1 – Hệ thống mạng liên xe nhận thức hợp tác .............................................. 22 Hình 4.1 – Lƣu đồ mô phỏng xác suất dừng dùng Monte – Carlo trƣờng hợp chuyển tiếp bán phần ............................................................................................................. 34 Hình 4.2 – Lƣu đồ mô phỏng xác suất dừng dùng Monte – Carlo trƣờng hợp chuyển tiếp bán phần ............................................................................................................. 35 Hình 4.3 - Xác suất dừng theo Q (dB) cho cả hai trƣờng hợp lựa chọn chuyển tiếp trong cả hai mô hình khi xP  0.5 , yP  0.5 ,  th  1 , M  3 , K  1 ...................... 36 Hình 4.4 - Xác suất dừng theo Q (dB) cho trƣờng hợp lựa chọn chuyển tiếp toàn phần của mô hình 1 khi xP  0.5 , yP  0.5 ,  th  1 , K  1 và các giá trị khác nhau của M ........................................................................................................................ 38 Hình 4.5 - Xác suất dừng theo M cho trƣờng hợp lựa chọn chuyển tiếp tốt nhất pRS của mô hình 1 khi Q = 10 dB, K=1, xP  0.5 , yP  0.5 xR  0.5 và các giá trị khác nhau của  th .............................................................................................................. 39 Hình 4.6 – Xác suất dừng theo Q của mô hình 2 trong 2 trƣờng hợp lựa chọn chuyển tiếp một phần và toàn phần khi xP  0.5 , yP  0.5 , xR  0.55 ,  th  1 , M  3 và K  1 và K  2 ...................................................................................... 40 x
Hình 4.7 – Xác suất dừng theo Q của mô hình 2 trong 2 trƣờng hợp lựa chọn chuyển tiếp một phần và toàn phần khi, xR  0.6 ,  th  0.5 , M  5 , K  3 và các giá trị khác nhau của nút P ....................................................................................... 41 xi
DANH SÁCH BẢNG BIỂU Bảng 3.1 – So sánh 3 mô hình vô tuyến nhận thức .................................................. 15 xii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT Mạng di động tùy biến xe VANETs Vehicular ad hoc networks cộ CCRN Coginitive Cooperative Radio Network Mạng vô tuyến hợp tác CR Coginitive Radio Vô tuyến nhận thức Khuếch đại và chuyển AF Amplify-and-forward tiếp DF decode-and-forward Giải mã và chuyển tiếp OP outage probability Xác suất dừng SNR Signal to Noise Ratio Tỷ số tín hiệu trên nhiễu CDF Cumulative distribution function Hàm phân phối tích lũy PDF Probability density function Hàm mật độ xác suất Lựa chọn chuyển tiếp pRS Partial relay selection một phần Lựa chọn chuyển tiếp fRS Full relay seclection toàn phần xiii
Chƣơng 1 TỔNG QUAN 1.1. ĐẶT VẤN ĐỀ Trong những năm gần đây, mạng di động tùy biến xe cộ (VANETs) đƣợc các nhà nghiên cứu nhƣ là giải pháp để xây dựng hệ thống giao thông minh trong thời đại cách mạng công nghiệp lần thứ 4 [1]. VANETs [1] là một hệ thống liên lạc giữa các xe bằng cách trang bị một thiết bị thu/phát tín hiệu cho các xe khi tham gia giao thông. Các xe trong mạng sẽ trao đổi thông tin với các xe lân cận hoặc trạm truyền tin trong hệ thống. Quá trình truyền thông tin liên lạc giữa các xe là thành phần quan trọng để xây dựng hệ thống giao thông thông minh [2]. Tuy nhiên, hiện nay cấu trúc cơ sở hạ tầng cho mạng VANETs rất ít, do đó, các nhà nghiên cứu lựa chọn công nghệ vô tuyến nhận thức (CR) làm giải pháp lý tƣởng cho lớp vật lý [3] cho VANETs. CR cho phép các hệ thống vô tuyến mới có thể truy cập động (dynamically access) hoặc sử dụng chung khoảng tần số đã đƣợc cấp phép nhƣng hoạt động của hệ thống vô tuyến mới này không đƣợc gây ảnh hƣởng đến hoạt động của hệ thống vô tuyến của ngƣời dùng đã đăng ký [3]. Hơn nữa, kết hợp giữa CR và chuyển tiếp hợp tác tạo nên mạng nhận thức hợp tác (CCRN) - giải pháp hữu hiệu để tận dụng tối ƣu hơn phổ tần vô tuyến [4]. CCRN có ba mô hình cơ bản: dạng nền (underlay), dạng chồng lặp (overlay), dạng đan xen (interweave) [5] và phƣơng thức truyền thông hợp tác tại nút chuyển tiếp đƣợc xử lý bằng cách khuếch đại và chuyển tiếp (AF) hoặc giải mã và chuyển tiếp (DF) [6]. Do đó, khi nghiên cứu về hiệu năng của mạng CCRN nói chung hay hiệu năng truyền thông của mạng VANETs nói chung, chúng ta cần phải nghiên cứu lựa chọn một mô hình CCRN cũng nhƣ kỹ thuật xử lý tại nút chuyển tiếp phù hợp để hiệu năng mạng đạt tối ƣu nhất. Ngoài ra, khi đánh giá hiệu năng mạng VANETs nói riêng hay mạng vô tuyến nói chung, chúng ta cũng 1
cần phải nghiên cứu lựa chọn đƣợc mô hình kênh truyền fading phù hợp vì mỗi loại kênh truyền fading đặc trƣng cho một mô hình thực tế khác nhau. Bên cạnh đó, vấn đề lựa chọn đƣợc nút chuyển tiếp tối ƣu nhƣng vẫn đảm bảo chất lƣợng dịch vụ của mạng cũng cần phải đƣợc nghiên cứu. 1.2. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU Nghiên cứu về hiệu năng mạng vô tuyến nhận thức nói chung hay mạng liên lạc tùy biến xe cộ nói riêng, các nhà nghiên cứu thƣờng đánh giá hiệu năng mạng thông qua sự xem xét ảnh hƣởng của kênh truyền vô tuyến [6], [7], giao thức truyền thông chuyển tiếp [7], [8] cũng nhƣ phƣơng án lựa chọn chuyển tiếp tối ƣu [7], [9], [10]. Chẳng hạn nhƣ [6] nghiên cứu đánh giá đƣợc hiệu năng của mạng vô tuyến sử dụng mô hình kênh truyền Nakagami-m hay [7] nghiên cứu đƣợc đánh giá hiệu năng mạng theo kênh truyền Rayleigh. Tuy nhiên, theo [11] mô hình kênh truyền Nakagami-m, Rayleigh cũng nhƣ các kênh truyền khác nhƣ Rice, Well-bull chỉ phù hợp cho mạng liên lạc bao gồm các nút chuyển tiếp cố định, trong khi đó, mạng VANETs lại bao gồm các nút chuyển tiếp di động. Do đó, [11] đã đề xuất mô hình kênh truyền Double – Rayleigh làm giải pháp cho mạng liên xe. [12] đã nghiên cứu đánh giá đƣợc hiệu năng mạng liên lạc giữa các xe sử dụng Double – Rayleigh, tuy nhiên, nghiên cứu này chỉ dừng lại ở việc phân tích xác suất dừng của mạng liên xe cơ bản chƣa làm rõ đƣợc việc lựa chọn chuyển tiếp cho mạng có nhiều chuyển tiếp. Việc lựa chọn giao thức truyền thông tại nút chuyển tiếp, [7] đã sử dụng giao thức AF cho nút chuyển tiếp. Nghiên cứu này đã giải quyết đƣợc bài toán cho nút chuyển tiếp đối với các mạng có công suất phát hạn chế. Ngoài ra, nghiên cứu này đã tìm ra thứ tự khác giữa hai hop của mạng thứ cập trong môi trƣờng fading tối thiểu, điều này phù hợp truyền thống dual-hop dùng giao thức AF mà không chia sẻ phổ tần. Hay nghiên cứu [8] đã nghiên cứu đƣợc việc sử dụng giao thức DF sẽ giải quyết đƣợc bài toán về nhiễu khi truyền thông tin đồng thời cung cấp các kỹ thuật 2
phát hiện năng lƣợng hiệu quả hơn. Tuy nhiên nghiên cứu trên chỉ xem xét đánh giá hiệu năng mạng dựa trên kênh truyền Rayleigh. Với nghiên cứu lựa chọn nút chuyển tiếp, trong khi [7] đã nghiên cứu đƣợc hiệu năng mạng với lựa chọn chuyển tiếp tốt nhất, [9]-[10] đã nghiên cứu đƣợc phƣơng án lựa chọn chuyển tiếp thứ n cho mạng. Tuy nhiên các nghiên cứu này vẫn chỉ nghiên cứu với mô hình kênh truyền Rayleigh. Tình hình nghiên cứu trong nƣớc cũng có nhiều đề tài đã thực hiện [13][14] đã công bố. Các đề tài trên đã đánh giá hiệu năng mạng CCRN dƣới tác dụng của phần cứng cũng nhƣ nhiễu đồng kênh trong truyền thông đa chặng. Tuy nhiên việc đánh giá hiệu năng cũng tập trung vào môi trƣờng truyền fading Rayleigh. 1.3. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI Trong luận văn này, tác giả sẽ nghiên cứu đánh giá hiệu năng mạng trên mô hình của kênh truyền Rayleigh và Double Rayleigh. Từ đó, chứng minh đƣợc mô hình kênh truyền Double Rayleigh là lựa chọn phù hợp cho mạng VANETs. Hơn nữa, trong luận văn này, tác giả cũng nghiên cứu đánh giá ảnh hƣởng của số lƣợng nút chuyển tiếp nhằm đƣa ra phƣơng án lựa chọn nút chuyển tiếp tối ƣu nhất. Ngoài ra, luận văn này, tác giả cũng nghiên cứu đánh giá ảnh hƣởng của can nhiễu và các yếu tố bên ngoài khác đối với hiệu năng mạng. Từ đó, đƣa ra đƣợc giải pháp tối ƣu nhất để nâng cao hiệu năng mạng VANETs. 1.4. NHIỆM VỤ VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 1.4.1. Nhiệm vụ của đề tài - Làm rõ các khái niệm liên quan đến đề tài nhƣ: mạng di động tùy biến xe cộ, vô tuyến nhận thức, truyền thông kết hợp, truyền thông kết hợp trong môi trƣờng vô tuyến nhận thức, các giao thức truyền thông trong vô tuyến nhận thức; - Đánh giá hiệu năng mạng liên lạc hợp tác giữa các xe với lựa chọn nút chuyển tiếp tốt nhất thông qua việc phân tích toán học và mô phỏng xác suất dừng theo phƣơng pháp Monte – Carlo sử dụng phần mềm Matlab. 3