Luận án Nghiên cứu hệ thống thông tin chuyển tiếp sử dụng đa truy nhập không trực giao thu thập năng lượng vô tuyến tại nút chuyển tiếp

Tên luận án:

NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG THÔNG TIN CHUYỂN TIẾP SỬ DỤNG ĐA TRUY NHẬP KHÔNG TRỰC GIAO THU THẬP NĂNG LƯỢNG VÔ TUYẾN TẠI NÚT CHUYỂN TIẾP

Ngành:

KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ (Mã số: 9 52 02 03)

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án tập trung nghiên cứu hệ thống thông tin chuyển tiếp sử dụng đa truy nhập không trực giao (NOMA) kết hợp thu thập năng lượng vô tuyến (RF Energy Harvesting) tại nút chuyển tiếp, giải quyết các hạn chế của phương pháp cấp nguồn truyền thống và nâng cao hiệu quả sử dụng phổ tần trong bối cảnh phát triển mạng 5G. Công trình được hoàn thành tại Học viện Kỹ thuật Quân sự và bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án cấp Học viện vào ngày 05 tháng 12 năm 2019.

Nội dung chính của luận án bao gồm ba đóng góp quan trọng. Thứ nhất, đề xuất và phân tích mô hình hệ thống lựa chọn chuyển tiếp đơn phần một chiều hai chặng đường xuống, tích hợp NOMA và thu thập năng lượng vô tuyến. Luận án xây dựng các biểu thức giải tích chính xác và xấp xỉ cho xác suất dừng, dung lượng kênh và xác suất lỗi ký hiệu, đồng thời so sánh hiệu suất với hệ thống đa truy nhập trực giao truyền thống, chứng minh NOMA vượt trội về dung lượng.

Thứ hai, nghiên cứu hệ thống NOMA chuyển tiếp đường xuống song công theo thời gian, sử dụng kỹ thuật thu thập năng lượng vô tuyến tại nút chuyển tiếp. Các tham số chất lượng hệ thống được phân tích, bao gồm việc xác định hệ số phân bổ công suất tối ưu và biểu thức toán học cho thời gian thu thập năng lượng tối ưu nhằm đạt thông lượng cực đại.

Thứ ba, đề xuất và phân tích biểu thức xác suất dừng cho mô hình NOMA chuyển tiếp FD đường xuống tổng quát ứng dụng thu thập năng lượng RF tại nút chuyển tiếp, với giả thiết nút chuyển tiếp áp dụng giao thức AF, nhằm đảm bảo tính phong phú và mở rộng phạm vi nghiên cứu.

Luận án gồm 136 trang, chia thành ba chương chính: Chương 1 cung cấp tổng quan về thu thập năng lượng vô tuyến và NOMA; Chương 2 phân tích hiệu năng hệ thống chuyển tiếp đường xuống NOMA ứng dụng lựa chọn chuyển tiếp đơn phần và thu thập năng lượng vô tuyến; và Chương 3 đề xuất hệ thống chuyển tiếp đường xuống song công không trực giao có ứng dụng thu thập năng lượng vô tuyến. Các kết quả nghiên cứu đã xác định được khoảng thời gian thu thập năng lượng hợp lý để tối thiểu xác suất dừng, có ý nghĩa quan trọng cho việc cấu hình phần mềm mạch EH và xử lý tín hiệu trong mạng vô tuyến ứng dụng kỹ thuật EH-RF.

Mục lục chi tiết:

• MỞ ĐẦU
  • 1. Bối cảnh nghiên cứu
• Chapter 1: TỔNG QUAN THU THẬP NĂNG LƯỢNG VÔ TUYẾN VÀ ĐA TRUY NHẬP KHÔNG TRỰC GIAO
  • 1.1 Khái niệm thu thập năng lượng vô tuyến
  • 1.2 Ứng dụng năng lượng thu thập từ RF
  • 1.3 Cấu trúc mạng thu thập năng lượng RF
  • 1.4 Các nguồn phát năng lượng
  • 1.5 Kỹ thuật thu thập năng lượng phân theo thời gian
  • 1.6 Kỹ thuật thu thập năng lượng theo công suất
  • 1.7 Hệ thống đa truy nhập không trực giao
    • 1.7.1 Kỹ thuật SIC tín hiệu
  • 1.8 Ứng dụng kỹ thuật NOMA
  • 1.9 Các tham số đánh giá chất lượng hệ thống
    • 1.9.1 Xác suất giải mã không thành công tín hiệu
    • 1.9.2 Xác suất dừng hệ thống
    • 1.9.3 Dung lượng hệ thống
    • 1.9.4 Xác suất lỗi
  • 1.10 Kết luận chương
• Chapter 2: PHÂN TÍCH HIỆU NĂNG HỆ THỐNG CHUYỂN TIẾP ĐƯỜNG XUỐNG KHÔNG TRỰC GIAO ỨNG DỤNG LỰA CHỌN CHUYỂN TIẾP ĐƠN PHẦN VÀ THU THẬP NĂNG LƯỢNG VÔ TUYẾN
  • 2.1 Mô hình hệ thống
  • 2.2 Phân tích chất lượng hệ thống
    • 2.2.1 Xác suất giải mã không thành công x1
    • 2.2.2 Xác suất giải mã không thành công x2
    • 2.2.3 SIC không hoàn hảo
    • 2.2.4 Xác suất lỗi symbol
    • 2.2.5 Dung lượng trung bình khi SIC hoàn hảo
    • 2.2.6 Dung lượng trung bình khi SIC không hoàn hảo
  • 2.3 Kết quả mô phỏng
  • 2.4 Kết luận chương 2
• Chapter 3: ĐỀ XUẤT HỆ THỐNG CHUYỂN TIẾP ĐƯỜNG XUỐNG SONG CÔNG KHÔNG TRỰC GIAO CÓ ỨNG DỤNG THU THẬP NĂNG LƯỢNG VÔ TUYẾN
  • 3.1 Cấu hình hệ thống
  • 3.2 Mô hình hệ thống tổng quát
    • 3.2.1 Cấu hình hệ thống
    • 3.2.2 Mô hình kênh và tín hiệu
    • 3.2.3 Xác suất dừng
    • 3.2.4 Kết quả số và thảo luận
  • 3.3 Kết luận chương
• KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
  • A. Các kết quả của luận án
  • B. Hướng phát triển của luận án
• Danh mục công trình sử dụng trong luận án
• Danh mục công trình liên quan đến luận án
• Tài liệu tham khảo