NGHIÊN CỨU HIỆU QUẢ SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG TẠI TRẠM GỐC HỆ THỐNG THÔNG TIN VÔ TUYẾN NHIỀU ĂNG TEN
Kỹ thuật Viễn thông
Luận án tập trung nghiên cứu hiệu quả sử dụng năng lượng trong các hệ thống thông tin vô tuyến nhiều ăng ten, một vấn đề cấp thiết trong bối cảnh phát triển nhanh chóng của công nghệ thông tin và truyền thông (ICT), đặc biệt là sự triển khai của mạng 4G và 5G. Thực trạng cho thấy các trạm cơ sở (BS) tiêu thụ hơn 50% tổng năng lượng của hệ thống truy cập vô tuyến, đặt ra yêu cầu về các giải pháp tiết kiệm năng lượng không chỉ vì lợi ích sinh thái và trách nhiệm xã hội, mà còn mang lại lợi ích kinh tế đáng kể. Các kỹ thuật hiện có và cấu trúc mạng mới đã được đề xuất để giải quyết vấn đề này.
Nghiên cứu đặt ra hai mục tiêu chính: Thứ nhất, xây dựng mô hình sử dụng hiệu quả năng lượng trong hệ thống vô tuyến nhiều ăng ten kích thước đầy đủ (FD) không đồng nhất (Hetnet), áp dụng thuật toán thông minh dựa trên logic mờ để chuyển giao dịch vụ "mềm" giữa các dịch vụ khác nhau theo ngữ cảnh thông tin. Mục tiêu này nhằm tăng xác suất thành công khi chuyển giao và giảm tối đa công suất tiêu thụ tại các trạm cơ sở, đồng thời đảm bảo chất lượng thông tin theo tiêu chuẩn và quản lý hiệu quả nguồn tài nguyên hệ thống. Thứ hai, nghiên cứu mô hình sử dụng hiệu quả năng lượng trong hệ thống vô tuyến nhiều ăng ten phân chia theo thời gian (TDD). Mục tiêu là tối ưu hóa số lượng ăng ten cần thiết tại mỗi trạm gốc để đảm bảo số thuê bao được phục vụ đồng thời trong một cell luôn lớn hơn số ăng ten, qua đó giảm công suất tiêu thụ của trạm gốc và tăng hiệu quả sử dụng năng lượng của hệ thống.
Kết quả nghiên cứu đã đề xuất các giải pháp nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng trong hệ thống TDD bằng cách tối ưu số lượng ăng ten tại trạm gốc và cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng trong hệ thống FD Hetnet thông qua thuật toán thông minh cho chuyển giao dịch vụ. Các giải pháp này không chỉ giúp giảm công suất phát của ăng ten ở trạm gốc và đầu cuối, mang lại ý nghĩa kinh tế, mà còn thân thiện với môi trường và giảm ảnh hưởng của bức xạ điện từ đến sức khỏe người sử dụng. Luận án cũng đưa ra các kết quả mô phỏng chứng minh hiệu quả của các mô hình được đề xuất.