HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
ĐỖ HỮU TRÍ NGHIÊN CỨU CẢI TIẾN HIỆU SUẤT CẤP PHÁT KÊNH TẦN
SỐ MẠNG DI ĐỘNG TẾ BÀO

Chuyên ngành: Kỹ thuật máy tính
Mã số: 62.52.70.10 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT
HÀ NỘI - NĂM 2012
Công trình được hoàn thành tại Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn
thông

Người hướng dẫn khoa học:
1. PGS.TS. Vũ Duy Lợi
2. TS. Bùi Thiện Minh

Phản biện 1: PGS.TS. Nguyễn Quốc Bình

Phản biện 2: PGS.TS. Nguyễn Đình Việt


cao nht. Trưc nhng yêu cu ngày càng cao ca ngưi s dng dch v
v cht lưng, dung lưng, tính a dng ca dch v, tc  truyn d liu,
… vic nghiên cu, ng dng các công ngh và k thut tiên tin luôn là
nhng òi hi cp thit. Nhm làm tăng dung lưng mng, nhiu k thut
khác nhau ã ưc s dng như chia nh mng thành t bào, ch nh ph
tn mi, các thut toán a truy nhp, gán kênh ng,…c bit, trong iu
kin ngun tài nguyên vô tuyn cp cho mi mng là hu hn, vn  cp
phát các kênh tn s là mt trong nhng yu t quan trng có nh hưng
ti dung lưng và hiu sut hot ng ca mng.
Các công trình nghiên cu trưc ây ã ưa ra nhiu thut toán cp
phát kênh nhm làm ti a kh năng tái s dng ng thi gim ti mc
thp nht kh năng khoá kênh. Vic tip tc nghiên cu, phát trin các
thut toán cp phát kênh nhm m bo kênh tn s ưc s dng hiu qu,
áp ng các dch v a phương tin ngày càng a dng ang thc s là vn
 cp thit.
II. MỤC TIÊU LUẬN ÁN
Mc tiêu ca lun án là nghiên cu ci tin, nâng cao hiu sut hot
ng ca các thut toán cp phát kênh tn s trong mng di ng t bào.
C th là:
- Nghiên cu, h thng hóa, phân loi các thut toán cp phát kênh
tn s trong mng di ng t bào; phân tích, so sánh, ánh giá ưu, nhưc
im ca các thut toán.
- Nghiên cu sâu thut toán cân bng ti ng s dng mưn kênh
chn lc và thut toán cp phát kênh thích nghi trong mng di ng t bào;
phân tích, ánh giá hiu qu hot ng ca các thut toán trên  t ó 
xut mt s im ci tin nhm tái s dng ngun tài nguyên mt cách
hiu qu.
2
-  xut mt s ci tin trong thut toán cân bng ti ng s dng
mưn kênh chn lc và thut toán cp phát kênh thích nghi; thc hin mô

mt ô có nhu cu cp phát kênh.
3- Thc hin mô phng bng chương trình máy tính  kim chng
thut toán ci tin, ưu vit hơn so vi thut toán cân bng ti ng vi
mưn kênh chn lc và thut toán gán kênh thích nghi.
V. BỐ CỤC LUẬN ÁN
Ngoài phn M u và Kt lun, lun án gm 5 chương. Chương 1
gii thiu tng quan v mng t bào: s phát trin, khái nim t bào và cp
phát, s dng kênh trong mng t bào, tái s dng kênh và ánh giá hiu
sut ca các thut toán cp phát kênh. Chương 2 trình bày mt cách h
thng v các thut toán cp phát kênh, bao gm: phân loi các thut toán
3
cp phát kênh (cp phát kênh c nh, cp phát kênh ng, cp phát kênh
lai); ánh giá, so sánh ưu nhưc im ca các thut toán. Chương 3 trình
bày chi tit thut toán cân bng ti ng vi mưn kênh chn lc và thut
toán cp phát kênh thích nghi; ánh giá, so sánh ưu nhưc im ca các
thut toán; t ó  xut mt s ni dung c th cn ci tin. Chương 4 
xut thut toán cp phát kênh tn s mi trên cơ s ci tin thut toán cân
bng ti ng vi mưn kênh chn lc và thut toán cp phát kênh thích
nghi. Chương 5 trình bày chương trình máy tính và kt qu mô phng các
ni dung ci tin ưc  xut ti chương 4.
VI. TÓM TẮT LUẬN ÁN
Chương 1. Giới thiệu tổng quan
1.1 Sự phát triển của mạng di động tế bào
Mng thông tin di ng t bào ã tri qua 3 th h: 1G, 2-2.5G và 3G.
H thng th h th nht 1G là các h thng di ng tương t, ưc thit
k  truyn ti thoi. Th h 2 (2-2.5G) s dng công ngh s. H thng
th h 3 (3G) áp ng áng k phn thiu ht ca các tiêu chun th h hai
hin có, c v loi hình dch v và tc  truy nhp. H thng di ng s
hin ti ưc thit k ti ưu cho thông tin thoi, trong khi ó h thng 3G
chú trng n kh năng truyn thông a phương tin.

Ph tn s ưc chia thành tp các kênh vô tuyn riêng bit.  chia
ph tn s thành các kênh như vy, nhiu k thut như phân chia theo tn
s (FD), phân chia theo thi gian (TD), hoc phân chia theo mã (CD) ưc
s dng. Trong FD, ph tn s ưc chia thành các băng tn riêng bit,
trong khi ó  TD mi mt cuc gi ưc phát trên tn s chung nhưng
theo các khong thi gian khác nhau. Khong thi gian này  bé  ngưi
s dng không thy có s ri rc khi nghe ngưi khác nói. Trong CD, các
kênh ưc phân bit nh s dng các thut toán iu ch theo mã khác
nhau.
Tái sử dụng kênh
Coi S
i
(k) là tp th i các thuê bao mà có th liên lc vi nhau bng
vic cùng s dng tn s k. Do nhng c tính vt lý ca môi trưng song
vô tuyn, cũng tn s k này có th ưc tái s dng ng thi bi tp th j
khác nu thuê bao ca tp i và j cách nhau mt khong áng k. Tt c các
thuê bao mà s dng cùng tn s như vy ưc coi là các tập đồng kênh
hoc gi theo cách ơn gin là đồng kênh. Khong cách nh nht mà các
tập đồng kênh có th ưc tái s dng vi nhiu gây ra có th chp nhn
ưc gi là “khoảng cách tái sử dụng đồng kênh”. Khong cách nh nht
m bo rng mc t s tín hiu trên nhiu (SIR)  mi tp ng kênh ln
hơn mt ngưng xác nh (SIR
min
).
1.3 Đánh giá hiệu suất thuật toán cấp phát kênh
Hiu sut (performance) là khái nim tng quát xác nh chất lượng
hoạt động ca mt h thng - xét t góc  ca ngưi s dng - v  sn
sàng (availability), tính hiu qu (effectivity),  tin cy (reliability) và 
an toàn (security) ca h thng ó. Có 3 phương pháp ánh giá hiu sut:
a) Mô hình hóa s dng các công c toán hc, còn gi là mô hình hóa gii

(central pool). Khi có mt yêu cu kênh t mt trm gc, MSC chn kênh
thích hp mà cho hiu qu cao nht có tính n các ràng buc v nhiu tín
hiu. Các kênh ưc gán trong sut thi gian din ra cuc gi, sau khi
cuc gi kt thúc, kênh ưc tr li cho trung tâm hoc tái cp phát cho
thuê bao trong cùng ô mà ã iu khin kênh này trưc ó.
2.4 Các thuật toán cấp phát kênh lai HCA
Các thut toán cp phát kênh lai HCA là s kt hp gia FCA và
DCA. Trong HCA, tng s kênh ri ưc phân chia thành tp hp các
kênh c nh và tp hp các kênh ng. Tp hp các kênh c nh ưc ưu
tiên gán cho các yêu cu theo thut toán FCA trong mi trưng hp. Tp
hp các kênh ng ưc gán cho tt c các yêu cu cp phát kênh trong h
thng. Khi có mt yêu cu cp phát kênh và các kênh thuc tp hp kênh
c nh không còn kênh nào ri thì kênh ri thuc tp hp kênh ng s
ưc gán cho yêu cu ó tuân th bt c thut toán cp phát kênh ng c
th nào ó.
2.5 Đánh giá, so sánh FCA và DCA [3]
FCA

DCA



Hi
u qu h
ơ
n khi t
i l
ưu lư
ng



  tr thit lp cuc gi thp
  phc tp thc hin thp
 Ti iu khin báo hiu thp
 Thc hin iu khin tp trung




 phc tp tính toán cao

  tr thit lp cuc gi t trung
bình n cao
  phc tp thc hin t trung bình
n cao
 Ti iu khin báo hiu t trung
bình n cao
 Thc hin iu khin tp trung,
không tp trung, phân tán ph thuc
vào thu
t toán c th

2.6 Kết luận
Các thut toán DCA thc hin tt hơn trong trưng hp mt  lưu
lưng thp. Các thut toán FCA ci tin có hiu sut cao hơn trong trưng
hp ti lưu lưng ln. Các thut toán DCA s dng kênh hiu qu hơn và
i vi cùng t l khóa kênh, các cuc gi buc phi chm dt (rt cuc
gi) ca thut toán DCA thp hơn so vi các thut toán FCA cơ bn. Tuy
nhiên, cp phát kênh gn ti ưu òi hi thông tin cn trao i rt ln vì s
dng các thut toán cp phát tp trung. iu ó có nghĩa là các thut toán

[4].
b) Phân lớp ô
Mi ô ưc cp phát mt tp C kênh; mt ô ưc phân lp là nóng
hoc lnh ph thuc vào độ lạnh d
c
ca nó ưc xác nh bi t s gia s
kênh ri và C, d
c
= s kênh ri/C. Nu d
c
nh hơn hoc bng mt ngưng
xác nh h thì ó là ô nóng, ngưc li s là ô lnh. Vic xác nh h ph
thuc vào trung bình các cuc gi n và t l các cuc gi b chm dt ca
toàn mng.
c) Phân lớp thuê bao trong ô
Thuê bao trong ô ưc phân lp thành mt trong 3 loi: mới, rời ô
hoc khác. Thuê bao là mới nu nó  trong ô trong nh hơn mt khong
thi gian τ. Thuê bao rời ô là thuê bao bên trong vùng bóng và ang nhn
cưng  tín hiu gim dn t trm gc ca ô A trong khong thi gian
cui cùng ∝. Thuê bao không phi là mi hoc ri ô s ưc phân thành
lp khác.
Cơ chế cân bằng tải động
a) Nguyên tắc hoạt động
Mt ô lnh không th mưn kênh và tương t, ô nóng không th cho
mưn kênh. Các thuê bao ri ô nóng có th t ưu tiên cao nht trong vic
mưn kênh. Khi mt ô tr nên nóng và cn phi mưn kênh, kênh ưc
mưn t các ô lnh và ưc lưu trong tp kênh có sn ca ô mưn gi là
tập kênh mượn, trong nhng iu kin nht nh, các kênh này ưc tái
gán cho các thuê bao ri ô và kênh mà thuê bao ri ô ã s dng trưc ây
s ưc tr li cho tp kênh có sn ca ô, do vy tp kênh ca ô nóng luôn

h)
c) Thuật toán mượn kênh
(1) Khi to: MSC gi các bn tin yêu cu n các trm BTS  thu
thp và tính toán các thông s cn thit.
- Ti MSC: tính các thông s H[i,j], d
c
,

h, X;
- Ti các BTS: s dng các tham s C, p, d
c
, h  tính thông s r; mi
ô nóng tính giá tr NumDepart[i].
(2) Nhn giá tr NumDepart[i].
(3) La chn các ô lnh lân cn có giá tr NumDepart[i] khác 0; sp
xp các ô theo th t gim dn ca giá tr F(B,L).
(4) Vi mi ô trong danh sách trên, thc hin mưn kênh cho n khi
s kênh mưn bng NumDepart[i]; khóa kênh cho mưn  các ô ng
kênh vi L nhưng không ng kênh vi B.
(5) Thc hin bưc (4) cho n khi s kênh cn mưn ưc mưn .
(6) Tính F(B,L) cho tt c các ô lnh còn li trong t hp ô c nh,
nghĩa là tr các ô lnh ã x lý trong các bưc (3), (4), (5).
(7) Mưn kênh  ô có giá tr F(B,L) ln nht; khóa kênh cho mưn 
các ô ng kênh vi L nhưng không ng kênh vi B; tính li F(B,L) vi
giá tr mi d
c
.
(8) Thc hin bưc (7) cho n khi s kênh cn mưn ưc mưn .
d) Thuật toán tái gán kênh
Thut toán gán kênh ưu tiên các yêu cu (cp phát) kênh da theo

(
)
1
i h C
< −
 
 
thì ó là ô nóng. i vi
mt ô  trng thái lnh (tương ng là  trng thái nóng), xác sut chuyn
i v phía trưc là p
f
, nghĩa là trng thái thay i khi cp mt kênh ri
cho mt yêu cu kênh (tương ng là p
’
f
), và chuyn i ngưc li là p
r
,
nghĩa là trng thái thay i khi mt kênh bn ưc gii phóng (tương ng
là p
’
r
).
Quá trình n, quá trình mưn kênh và quá trình x lý cuc gi trong
mi ô tuân th phân b Poisson. Gi tc  n ca các yêu cu kênh ni
b là λ
i
, (1≤i≤4), tc  n ca các yêu cu mưn kênh là λ
’
, thi gian

CiChPll
ChiPl
P
ChiCh
i
i
)1(:
)1(0:
0
))1((')1(
0
(3.3)







−
−
+
−
−
=
−
+−
'
'
')1(

là xác sut trng thái tr nên nóng ca mt ô: 0
'
)1('
)1(
)1(
1
1
P
l
l
lPp
hC
C
Chi
Ch
ih






−
−
==
+
−=

i h h
i
l
l
l
p
l l
l l
l l
p p p
+
−
− +
−
−
=

−

−
=

− −

+

− −


= −

h
≤ T
l
≤ C. Nu s kênh ri
trong ô i bng hoc ln hơn ngưng lnh tc là c
i
≥ T
l
thì nó ưc gi là ô
lnh, nu s kênh ri ca ô i nh hơn hoc bng ngưng nóng, tc c
i
≤ T
h

thì ó là ô nóng, nu T
l
>c
i
>T
h
thì nó ưc gi là ô trung bình. Ngưng
lnh T
l
ưc xác nh bng trung bình cng ca s kênh ri ca các ô
trong toàn mng c
avr
, ngưng nóng T
h
= T
l

kênh  tránh nhiu ng kênh.
Bước 3: Mưn kênh t các ô lnh khác ca nhóm compact.
Th tc ging như trên ngoi tr các ô lân cn mà ô nóng là trung
tâm.
c) Thuật toán khóa kênh
11
Bước 1: Ly ô i làm tâm, chia các ô trong h thng thành 6 vùng
bng 6 ưng thng l
1
, l
2
,…, l
6
.
Bước 2: Nu ô k không nm trên ưng thng nhưng nm gia l
j
và
l
j+1
thì khoá kênh  các ô j-1, j và j+1.  ây, j ưc ánh s t 1 n 6,
khi j=1 thì j-1=6, khi j=6 thì j+1=1.
Bước 3: Nu ô k nm trên ưng thng l
j
thì khoá kênh  các ô j-1
và j. Nu i≥j thì khoá ô ng kênh j+1, ngưc li thì khoá  ô j-2.
Đánh giá hiệu suất
Kt qu mô phng cho thy, thut toán cp phát kênh thích nghi hot
ng hiu qu hơn thut toán LBSB: xác sut t chi cuc gi thp hơn.
Ngoài ra, thut toán cp phát kênh thích nghi ch cn ưc thc hin i
vi mi ô nóng có nhu cu mưn kênh vì vy ơn gin hơn trong thit k,

các phương pháp FCA và DCA và cho thy xác sut khoá cuc gi là thp
hơn.
Thut toán ca Lung-Ching Juan ã làm gim s ô ng kênh phi
khoá trong mt s trưng hp xung ch còn là 2, tuy nhiên thut toán mi
ch ra ưc ô  vùng nào cn phi khoá, chưa ch chính xác là ô nào, c
bit khi ô phi khoá không xác nh ưc theo quy lut thì ch ra chính xác
12
ô phi khoá kênh là khó khăn. Mt khác, tác gi ã chn ∆
lh
là giá tr c
nh trong sut quá trình thi hành thut toán, trong khi ó T
l
là giá tr bin
thiên theo thi gian thc, do sau mi ln mt ô mưn kênh, giá tr này phi
ưc tính li. Bên cnh ó, kt qu mô phng không ưc so sánh vi
phương pháp c th nào mà so sánh vi nhóm các phương pháp FCA và
DCA nên khó có th ánh giá ưc hiu qu thc s ca  xut này.
3.4 Đánh giá, so sánh và đề xuất cải tiến
Thut toán LBSB thc hin tt khi t l cuc gi n không cao. Tuy
nhiên khi cuc gi n ln, mt ô mà  lnh ca nó gn vi giá tr
ngưng có th rơi vào tình trng qu bóng bàn. Hơn na, do trng thái các
ô ng kênh ca ô cho mưn kênh không ưc quan tâm nên vic khoá
kênh  ô nóng s làm cho nó nóng thêm. Tt c nhng iu này làm xut
hin tình trng vòng lp trong vic mưn kênh. Bên cnh ó, vic ô nóng
b qua không xét nhng ô lân cn lnh sau khi cho mưn kênh mc dù
nhng ô này vn  trng thái lnh và có th cho mưn kênh ã làm hn ch
s lưng kênh mà ô nóng có th mưn. Khi ô lnh cho mưn kênh và vic
khoá nó  hu ht các ô ng kênh cũng làm hn ch s lưng kênh mà có
th cho mưn.
Thut toán thích nghi ã s dng 2 ngưng  phân các ô thành 3 lp

giá tr này phi bin thiên. Giá tr ∆
lh
c nh ã dn ti s kênh mưn
ưc chưa phi là ln nht.
Chương 4. Một số cải tiến trong cấp phát kênh mạng di động tế bào
4.1 Cải tiến thuật toán mượn kênh
Đề xuất số kênh cần mượn
Chúng tôi  xut s lưng kênh mà mt ô nóng cn mưn như sau:
X= C.d
c
avr
-1 -c
i
,  ây c
i
là s kênh ri ca ô nóng. (4.1)
Sau khi mưn  X kênh, s kênh ri ca nó bao gi cũng s ch kém
giá tr kênh ri trung bình ca mi ô trên toàn mng là 1 kênh.
Đề xuất số lượng kênh mà một ô lạnh có thể cho mượn
 mt ô có th cho mưn kênh thì nó và các ô ng kênh mà phi
khoá kênh u  trng thái lnh, gia chúng có mt s kênh cùng ri và
cùng tn s, vì nu không cùng tn s thì khi khoá kênh s làm rt cuc
gi. Vic cho mưn kênh din ra cho n khi s kênh ri ca ô cho mưn
hoc mt trong các ô ng kênh ca nó gim n chm ngưng lnh. Như
vy s kênh mà mt ô lnh có th cho mưn là giá tr nh nht ca:
- S kênh ri cùng tn s ca ô cho mưn và các ô ng kênh.
- Min { c
i
- C.d
c

bên trong ô t các ô lân cn và compact, khoá ng kênh. Chm dt thut
toán.
Bước 2. Có thuê bao ri ô, mưn kênh t ô lân cn, lnh cho các
thuê bao ang ri ô nóng và hưng ti ô này. Khoá kênh.
Nu s kênh cn mưn = 0 chm dt thut toán.
14
Bước 3. Kim tra còn thuê bao nào ri ô không ? nu không còn thì
mưn cho các thuê bao bên trong ô t ô lân cn (bao gm c các ô ã ưc
xét  Bưc 2) và các ô còn li trong nhóm compact. Khoá kênh. Chm dt
thut toán.
Bước 4. Nu có thuê bao ri ô, mưn kênh cho các thuê bao này t ô
lân cn lnh mà không có thuê bao nào hưng ti (bao gm c các ô ã
ưc xét  Bưc 2). Khoá kênh. Nu s kênh cn mưn = 0 thì chm dt
thut toán; Nu s kênh cn mưn > 0 thì tip tc bưc tip theo.
Bước 5. Kim tra s thuê bao ri ô, nu=0 thì mưn kênh cho các
thuê bao bên trong ô t các ô trong nhóm compact. Khoá kênh. Chm dt
thut toán.
Bước 6. Nu s thuê bao ri ô > 0 thì mưn kênh t các ô cùng
nhóm compact cho các thuê bao này. Khoá kênh; Nu s kênh cn mưn =
0, chm dt thut toán; Nu s kênh cn mưn > 0, tip tc bưc tip theo.
Bước 7. Thc hin mưn kênh t các ô cùng nhóm compact cho các
thuê bao còn li. Khoá kênh. Chm dt thut toán.
4.2 Cải tiến thuật toán khóa kênh
 xut ci tin thut toán khoá kênh trình bày  ây ưc phát trin
da trên thut toán khoá kênh thích nghi ca Lung-Ching Juan, c th là:
b sung h to  ca mi ô và khi xét các trưng hp c th  xác nh
khoá ô ng kênh thì xác nh chính xác v trí ca ô phi khoá ng thi
vi vic xác nh ô ó thuc vùng nào trong nhóm compact ưc xác nh.
Ngoài ra, ngưng lnh T
l

ca A ưc tho mãn hoc không còn ô lnh nào na. Ký hiu tham s
shift gia ô A và mt trong các ô ng kênh ca ô lnh B cho A mưn
kênh là (i
k
,j
k
), như vy có th có ti 6 tham s shift khác nhau và s lưng
15
ô trong các nhóm compact tương ng là N
k
= i
k
2
+ i
k
j
k
+ j
k
2
. T công thc
(4.3) ta tính ưc khong cách tái s dng kênh gia ô A và B là:
D
k
= (3N
k
)
1/2
. R (4.4)
Như vy nu khong cách D ln hơn D

l
n
, thì khoá ng kênh  ô n-1 và n. Nu ô A nm gia 2 ưng thng l
n
và
l
n+1
thì khoá 3 ô ng kênh n-1, n và n+1. Xác nh to  ca các ô thuc
vùng cn khoá, thc hin khoá kênh. Nhn giá tr d
c
ca các ô trong toàn
mng, tính giá tr T
l
.
i vi các nhóm compact thuc lp 2, nu ô A nm trên ưng
thng l
n
thì khoá 3 ô ng kênh n-1, n và n+1. Nu ô A nm gia l
n
và l
n+1

thì khoá 2 ô ng kênh n và n+1. Xác nh to  ca các ô thuc vùng
cn khoá, thc hin khoá kênh. Nhn giá tr d
c
ca các ô trong toàn mng,
tính giá tr T
l
.
i vi các nhóm compact thuc lp 3, tính khong cách theo công

avr
-1 -c
i
,  ây c
i
là s kênh ri ca ô nóng.
4- Vic mưn kênh theo th t ngu nhiên, các ô là ng c trong
vic cho mưn không òi hi phi sp xp th t theo giá tr ca hàm
F(B,L). Các thuê bao chuyn giao s ưu tiên mưn kênh t các ô lân cn
lnh.
5- Xem xét trưng hp khoá ng kênh i vi các nhóm compact
khác nhau, s lưng ô ng kênh phi khoá, xác nh vùng phi khoá ô
ng kênh. Kt qu khng nh  xut Yongbing Zhang, Lung-Ching
Juan trong mt s trưng hp ch cn khoá  2 ô là   tránh nhiu ng
kênh là úng. Lun án cũng  xut ưa ra h trc to  nhm xác nh
chính xác ô ng kênh cn khoá, ng thi sau khi kt thúc khoá kênh 
các ô ng kênh, giá tr ngưng lnh T
l
ưc tính toán li m bo phù
hp vi s thay i ca mng theo thi gian.
6- Khi tin hành mô phng, Lung-Ching Juan s dng Erlang B là
mt hàm ph thuc: S cuc gi mi gi, thi gian trung bình mi cuc
gi, s kênh cp phát cho mi ô nhm so sánh xác sut khóa cuc gi (call
blocking) t ưc vi xác sut khóa cuc gi trong các phương pháp
FCA, DCA [6, 7] nhưng ã không ch ra ưc c th s kênh mi ô nóng
mưn ưc t các ô trong nhóm compact (channel borrowing), s ln phi
khóa kênh (locking channel) là bao nhiêu khi so sánh vi các phương pháp
này. Lun án ã khc phc ưc nhưc im này, ó là tính toán c th s
kênh mi ô nóng mưn ưc t các ô trong nhóm compact và s ln phi
khoá kênh.

này, ta có th chn cách nào cũng ưc min là m bo 2 ô trong cùng
nhóm ưc cp phát chung mt ph tn s.
5.3 Mô phỏng
Mô phỏng với nhóm compact N=19
Mng mô phng có 190 ô, mi ô ưc cp phát C=100 tn s, bán
kính ca ô là 1. Hai tham s shift nhn giá tr 3 và 2, s ô N ca nhóm
compact là 19. Ngưng h nhm xác nh trng thái nóng ca mt ô là 20.
Cuc gi n mi ô theo hàm phân phi Poisson. Khi mt tn s  trng
thái bn hoc ri s có giá tr 0 hoc 1. Trm BTS ca mi ô s nhn bit
nhng ô nào là ô ln cn, ô nào là cùng nhóm compact hoc nhng ô nào
là ng kênh gn nht.
a) Khả năng mượn kênh
Ô nóng 0

11

18

24

25

32

35

55

59


13

3

1

3

5

0

LBSB 29

3

18

40

18

12

6

46

49


13

3

51

3

5

2

TT mi 52

3

18

52

18

12

32

47

51



139

147

169

180

186

S kênh ri 17

16

17

5

19

16

13

17

2

15


23

33

5

Adaptive 22

30

28

5

27

16

30

17

8

24

10

27


48

Bng 5.3: Kh năng mưn kênh ca ô nóng
S lưng ô nóng còn li trong thut toán LBSB là 20, trong thut
toán Adapt là 18, và trong thut toán mi là 17.
18

Hình 5.5 S kênh ưc mưn sau mi ln thc hin thut toán.
Trong mt s trưng hp, ô nóng trong c 3 thut toán cùng không
mưn ưc kênh (ô 11, 18, 25, 32, 60, 108) vì lý do mt vài ô thuc nhóm
compact ca nó  trng thái nóng nên không th cho mưn kênh hoc có ô
lnh có th cho mưn kênh nhưng trong nhóm các ô ng kênh mà phi
khoá kênh li có ô  trng thái nóng (s kênh ri <=21) i vi thut toán
LBSB hoc  trng thái trung bình i vi thut toán Adapt và thut toán
do chúng tôi  xut, dn n vic mưn kênh không th thc hin ưc.
Trong tt c các trưng hp, s lưng kênh mà ô nóng mưn ưc
trong thut toán mi bao gi cũng ln hơn so vi trong thut toán ca
Adapt. Có 12 trưng hp, ô nóng mưn kênh theo thut toán LBSB mưn
ưc s lưng kênh thp nht so vi thut toán Adapt và thut toán mi. 7
trưng hp, ô nóng mưn kênh theo thut toán LBSB mưn ưc s lưng
kênh ln nht so vi 2 thut toán còn li, tuy nhiên ây là do ngưng h ca
LBSB thp hơn so vi ngưng l nên s ô lnh có th tham gia cho mưn
kênh s ln hơn. 16 trưng hp, ô nóng mưn kênh theo thut toán mi 
xut mưn ưc s lưng kênh là ln nht so vi thut toán LBSB và
Adapt.
b) Số lần phải khóa ở các ô đồng kênh
Sau khi mt ô lnh cho mưn kênh, tn s này phi b khoá  các ô
ng kênh, s ln phi khoá khi ô nóng mưn kênh như  bng 5.4.
Ô nóng 0

60

0

0

99

0

0

0

96

96

0

93

0

45

0

18



TT mi
15

0

0

27

0

0

26

58

67

0

7

36

0

2



LBSB
0

0

90

0

0

68

18

0

116

84

90

60

63

0


18

60

33

0

26

0

102

4

20

42

8

40

22

11

Bng 5.4: S ln khoá  ô ng kênh
19

l
c nh và T
l
bin thiên.
Vic tính toán li T
l
sau mi ln thc hin khoá các ô ng kênh ã
cho phép s kênh mưn ưc tăng 13,95%.
c) Phát sinh ô nóng, ô nóng phải khóa kênh, ô gần nóng
Ô 0

24

32

35

55

59

64

68

71

74

106

1

0

0

1

1

1

1

2

0

1

1

S ô nóng khoá
kênh (ô) 3

1

3

7

ã khoá 5

1

5

15

2

0

7

0

0

5

6

5

15

5

3



0

0

0

1

0

0

0

Bng 5.6: Phát sinh ô nóng, ô nóng phi khoá kênh, ô gn nóng.
20
i vi thut toán mi, do iu kin  cho mưn kênh là ô cho
mưn và các ô ng kênh phi khoá kênh có s kênh ri phi ln hơn 
lnh trung bình và khi ch mt trong chúng gim chm ti ngưng này lp
tc dng cho mưn kênh. Quan sát mô phng cho thy s ô gn nóng mà
toàn mng phát sinh sau khi mưn kênh là 0.
d) Điều chỉnh ngưỡng khóa kênh
 tăng cưng thêm s kênh cho mưn, làm gim bt s ô nóng,
chúng tôi iu chnh i vi các ô ng kênh, ngưng khoá kênh thp hơn
giá tr ngưng lnh. Khi ngưng này là 40, kt qu cho thy s ô nóng
trưc ây còn là 17 thì ã gim xung ch còn 14, thm chí nu ngưng
khoá kênh là 35 thì s ô nóng ch còn là 12. Qua các ln iu chnh,
ngưng khoá ô ng kênh là C.h+C. d
c

MSC->BS
BS->MSC
MSC->BS
N
N
N
δ
δ
δ
Thi gian
chy
Yêu cu NumDepart
Gi NumDepart
Gi kênh
(i) Yêu cu kênh
(ii) Mã kênh, d
c

(iii) Mã kênh
Khoá ng kênh
(a) Yêu cu khoá

(b) Gi d
cGi d
c

MSC-> hot BS

Xδ

Xδ

∆
Bng 5.11: Các thông báo trao i ca thut toán
Coi  phc tp ca thut toán ưc xác nh bi thi gian tr trao
i các thông báo, có N
h
ô nóng ti thi im thut toán ưc thc hin,
thi gian thc hin thut toán ưc xác nh: t = 3δ+(2Xδ+3δ)N
h
=
3δ+(2X+3)δN
h
.
21
Tính hội tụ của thuật toán
Qua các ln th nghim vi các cu hình mng khác nhau, tham s
u vào như nhau, thi gian chy tính bng giây (s) ca thut toán như sau:
Nhóm Compact N=7 N=12 N=13 N=19 N=27
LBSB 5,7 9,2 10,5 15 21,4
Adapt

4,3

8,7

9


nhiu ngưi có th dùng chung mt kênh  liên lc, mi ngưi s s dng
1/8 khe thi gian  truyn và nhn thông tin. Di tn phát ca h thng
GSM 900M t 890MHz n 915MHz, tc là có 25MHz, mi kênh chim
200KHz, như vy có khong 125 kênh tn s có th s dng mt lúc, 128
kênh này ưc chia cho các ô trong nhóm compact, mi kênh tn s li
ưc chia thành 8 khe thi gian trong ó mt khe ưc dùng cho tín hiu
iu khin, 7/8 khe còn li dành cho 7 ngưi s dng. Như vy, tng s
ngưi có th liên lc trong mt thi im là 125 x 7 = 875. Rõ ràng, hiu
qu hot ng ca thut toán  xut s t l thun vi  rng băng tn
cp phát cho mng di ng t bào.
22
Cp phát kênh trong OFDMA ưc tin hành trên c 2 min tn s
và thi gian nên thut toán cn phi b sung vic mưn khóa kênh theo
khe thi gian. OFDMA ch khác v phương thc truy cp. H s tái s
dng tn s ca các ô là 1 nên vn  quan trng nht là x lý nhiu. Tn
s  vùng lõi là ging nhau nhưng  biên ca ô phi khác vi vùng lõi, và
tn s ca biên ca ô này phi khác vi biên ca ô kia  tránh nhiu, do
vy mưn kênh và tái gán kênh bên trong t bào và gia 2 t bào lân cn là
yêu cu tt yu.
5.5 Kết luận
T các kt qu mô phng rút ra mt s nhn xét sau ây:
1. S lưng kênh mà ô nóng mưn ưc trong thut toán mi bao gi
cũng ln hơn so vi trong thut toán Thích nghi ca Yongbing Zhang.
2. S có mt s trưng hp thut toán LBSB mưn ưc nhiu kênh
hơn so vi thut toán mi vì trong LBSB, s kênh ri ca ô cho mưn ch
cn ln hơn ngưng nóng và gia nó vi các ô ng kênh có kênh ri cùng
tn s, trong khi ó  thut toán mi, s kênh ri ca các ô này phi ln
hơn ngưng lnh.
3. Trong mt s trưng hp, ô nóng trong c 3 thut toán cùng không
mưn ưc kênh vì lý do mt vài ô thuc nhóm compact ca nó  trng

ng t bào trên cơ s  xut s lưng kênh mà mt ô nóng cn mưn và
s kênh mà mt ô lnh có th cho mưn. Mt ô nóng sau khi mưn kênh
và ưc áp ng y , s kênh ri ca nó bao gi cũng kém giá tr kênh
ri trung bình trên toàn mng mt kênh. S kênh mt ô lnh có th cho
mưn là giá tr nh nht ca:
- S kênh ri cùng tn s  ô cho mưn và các ô ng kênh.
- Giá tr nh nht ca hiu s kênh ri vi giá tr kênh ri trung bình
trên toàn mng ca ô cho mưn và các ô ng kênh cn phi khoá kênh.
Các ô lân cn lnh mà có thuê bao ri ô nóng và hưng v các ô này
ưc ưu tiên cho mưn kênh trưc, các ô lnh còn li trong nhóm compact
cho mưn theo th t ngu nhiên. Các ô lân cn lnh sau khi áp ng toàn
b các yêu cu chuyn giao vn tip tc tham gia quá trình cho mưn kênh.
2. Ci tin thut toán khoá kênh trên cơ s tính toán li giá tr
ngưng lnh sau mi ln thc thc hin khoá các ô ng kênh. Ngưng
khóa kênh  ô ng kênh là  lnh trung bình ca toàn mng, ng thi
thut toán xác nh úng v trí các ô ng kênh cn khoá i vi các
trưng hp không tuân theo úng quy lut.
Hướng phát triển tiếp theo
1. Nghiên cu cài t thut toán theo hưng phân tán, mi trm BTS
có kh năng thc hin mưn kênh hoc khoá kênh bt c khi nào ô tr nên
quá ti ch không x lý tp trung ti MSC.
2. Nghiên cu nh hưng ca các yu t khác n thut toán như
băng thông, nhiu phading, tn hao ưng truyn sóng.
3. ng dng công ngh tác t (agent technology), h thng multi-
agent  nghiên cu cơ ch x lý phân tán trong qun lý, cp phát phân
phi kênh  môi trưng di ng t bào.
4. Xây dng chương trình mô phng, ánh giá hiu sut hot ng
ca các h thng và thut toán  xut.