Cải thiện hoạt động của các trạm chuyển tiếp để duy trì kết nối cho các cuộc gọi chuyển giao trong hệ thống 4G LTE bằng kỹ thuật chuyển tiếp kênh

  • Ngô Thế Anh

    Trường Đại học Giao thông vận tải – Phân hiệu tại Thành phố Hồ Chí Minh, Số 450 Lê Văn Việt, Thành phố Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam
  • Trần Huỳnh Minh Tân

    Trường Đại học Giao thông vận tải – Phân hiệu tại Thành phố Hồ Chí Minh, Số 450 Lê Văn Việt, Thành phố Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam
  • Phạm Huyền Trang

    Trường Đại học Giao thông vận tải – Phân hiệu tại Thành phố Hồ Chí Minh, Số 450 Lê Văn Việt, Thành phố Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam
  • Lê Ngọc Thạch

    Trường Đại học Giao thông vận tải – Phân hiệu tại Thành phố Hồ Chí Minh, Số 450 Lê Văn Việt, Thành phố Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam
Email: anhnt_ph@utc.edu.vn
Từ khóa: trạm chuyển tiếp, chuyển giao, chất lượng dịch vụ, kết nối dữ liệu thời gian thực, tận dụng tài nguyên tần số, 4G-LTE

Tóm tắt

Thông thường, các trạm chuyển tiếp RS (Relay Station) được sử dụng trong các hệ thống 4G LTE với mục đích mở rộng vùng phục vụ hoặc cải thiện chất lượng phủ sóng cho một vùng của một trạm gốc BS (Base Station) nào đó thông qua việc chuyển tiếp các thông tin giữa trạm gốc BS tới một người sử dụng di động MU (Mobile User) cụ thể. Điều này làm cho việc sử dụng tài nguyên tần số vô tuyến được cấp phát cho các BS chưa thực sự tối ưu. Ngoài ra, việc duy trì kết nối cho các cuộc gọi chuyển giao trong các hệ thống thông tin di động vẫn luôn là một thách thức với cả các nhà nghiên cứu và các nhà cung cấp dịch vụ di động. Việc sử dụng các RS để nâng cao tỉ lệ thành công cho các cuộc gọi chuyển giao cũng như tận dụng hiệu quả tài nguyên tần số là một đề tài hấp dẫn cho các nhà nghiên cứu. Trong bài báo này, các RS được sử dụng không những để mở rộng vùng phủ của các BS mà còn giúp cho BS khai thác tối đa dung lượng cho các cuộc gọi mới mà vẫn đáp ứng được yêu cầu phục vụ của các cuộc gọi chuyển giao, kể cả với các MU sử dụng dịch vụ dữ liệu (data) thời gian thực. Hơn nữa, việc sử dụng các RS đã giúp cho các nhà khai thác mạng có thêm một góc nhìn về việc cấp phát dung lượng hợp lý cho các BS nhằm tối ưu hóa bài toán sử dụng tần số trong hệ thống. Các kết quả mô phỏng chỉ ra rằng khi các BS được cấp 30 kênh tần số, việc sử dụng RS cho phép bảo đảm xác suất chuyển giao thành công trên 99,9%.

Tài liệu tham khảo

[1]. Erik Dahlman, Stefan Parkvall, Johan Skold, 4G LTE-Advanced Pro and The Road to 5G, Third Ed., Elsevier, London, 2016.
[2]. GSMA – Mobile Spectrum, Data demand explained, 2015. GSMA-Data-Demand-Explained-June-2015.pdf
[3]. Ruonan Zhang, Lin Cai, Jianping Pan, Resource Management for Multimedia Services in High Data Rate Wireless Networks, SpringerBriefs in Electrical and Computer Engineering, 2017 (Chapter 4: Resource Reservation, pp.77-101).
[4]. Ngô Thế Anh, Hoàng Đăng Hải, Nguyễn Cảnh Minh, Tăng tỷ lệ thành công các cuộc gọi chuyển giao trong các hệ thống thông tin di động không dự trữ kênh bằng kỹ thuật chuyển tiếp, Tạp chí Khoa học công nghệ Thông tin và Truyền thông, 2 (2016) 27-34.
[5]. Anh Ngo The, Hai Hoang Dang, Minh Nguyen Canh, Minimising reserved channels to satisfy handover requests for voice calls in mobile communication systems using handover channel relaying strategy, Journal of Science and Technology on Information and Communications, 1 (2017) 8-13.
[6]. T.A.Chowdhury, R. Bhattacharjee, M.Z. Chowdhury, Handover Priority Based on Adaptive Channel Reservation in Wireless Networks, IEEE International Conference on Elect.Infor.Comm.Tech., 1-5, 2014.
[7]. Karthik Vasudeva M. Simsek, D. L-Perez, I. Guvenc, Analysis of Handover Failures in heterogeneous Networks with Fading, IEEE Trans. on Vehi.Tech., 66 (2016) 6060-6074. https://doi.org/10.1109/TVT.2016.2640310.
[8]. Md Mehedi Hasan, Sungoh Kwon, Jee-Hyeon Na, Adaptive Mobility Load Balancing Algorithm for LTE Small-Cell Networks, IEEE Trans. on Wireless Comm., 17 (2018) 2205-2217. https://doi.org/10.1109/TWC.2018.2789902.
[9]. GSMA Report, The State of Mobile Internet Connectivity 2020, GSMA-State-of-Mobile-Internet-Connectivity-Report-2020.pdf
[10]. Muhammad Asshada, Sajjad Ahmad Khan, Adnan Kavak, Kerem Kuc Dawson Ladislaus Msongaleli, Cooperative Communications Using Relay Nodes for Next-Generation Wireless Networks with Optimal Selection Techniques: A Review, IEEJ Transactions on Electrical and Electronic engineering, 14 (2019) 658–669.
[11]. Mohammad Asif Hossain et al., A Survey on Simultaneous Wireless Information and Power Transfer with Cooperative Relay and Future Challenges, IEEE Access, 7 (2019) 19166 – 19198. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2019.289564
[12]. Q.Peng, Y. Jiang, G. Liu, F. Cui, G.B. He, W.M. Wu, Channel reservation strategies for Multiple Secondary Users in Cognitive Radio Networks, Trans. Tech. Publications, Switzerland, AMR. 989-994 (2014) 3889-3892.
[13]. H.Halabian, P. Rengaraju, C-H. Lung, I. Lamdadaris., A reservation-based call admission control scheme and system modelling in 4G vehicular networks, EURASIP Journal on Wireless Comm. and Net., 125 (2015) 1-12.
[14]. Hua Jiang, Stephen S. Rappaport, Prioritized channel borrowing without locking: a channel sharing strategy for cellular communications, IEEE/ACM Trans. Netw., 4 (1996) 163-172. https://doi.org/10.1109/90.490744
[15]. Theodore S.Rappaport, Wireless Communications: Principles and Practice, Prentice Hall PTR, Upper Saddle River, New Jersey 07458, 1996.
[16]. D. Hong, S. S. Rappaport, Traffic model and performance analysis for cellular mobile radio telephone systems with prioritized and nonprioritized handoff procedures, IEEE Transactions on Vehicular Technology, T-35 (1986) 77-92. https://doi.org/10.1109/T-VT.1986.24076
[17]. Saddam Alraih et al., Effectiveness of Handover Control Parameters on Handover Performance in 5G and beyond Mobile Networks, Hindawi Wireless Communications and Mobile Computing, 2022, 1-18. https://doi.org/10.1155/2022/2266282
[18]. Bộ Thông tin truyền thông, QCVN 36:2015/BTTTT, Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về chát lượng dịch vụ điện thoại trên mạng viễn thông di động mặt đất, Hà Nội. 2015.

Tải xuống

Chưa có dữ liệu thống kê
Nhận bài
14/04/2022
Nhận bài sửa
01/06/2022
Chấp nhận đăng
08/06/2022
Xuất bản
15/06/2022
Chuyên mục
Công trình khoa học