Luận án Giao thức đa truy cập không trực giao cho các mạng vô tuyến chuyển tiếp hợp tác thu thập năng lượng

Tên luận án:

GIAO THỨC ĐA TRUY CẬP KHÔNG TRỰC GIAO CHO CÁC MẠNG VÔ TUYẾN CHUYỂN TIẾP HỢP TÁC THU THẬP NĂNG LƯỢNG

Ngành:

Kỹ thuật Điện tử

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án này tập trung vào việc tích hợp các cơ chế đa truy cập, giao thức thu thập năng lượng, chuyển tiếp phân chia theo công suất (PSR) và chuyển tiếp phân chia theo thời gian (TSR), cùng với giải mã và chuyển tiếp (DF) trong hệ thống đa truy cập không trực giao truyền năng lượng và thông tin không dây đồng thời (SWIPT NOMA). Hệ thống này có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong các mạng vô tuyến chuyển tiếp hợp tác thu thập năng lượng, mạng 5G và các thế hệ mạng không dây tiếp theo.

Cụ thể, nghiên cứu đề xuất một cơ chế NOMA bán song công (HD NOMA) cho hệ thống SWIPT nhằm phân bổ công suất cho hai thiết bị người dùng, trong đó một thiết bị đóng vai trò trạm chuyển tiếp thực hiện cả việc thu thập năng lượng (EH) và giải mã-chuyển tiếp (DF) tín hiệu. Kiến trúc bộ thu chia công suất (PS) được sử dụng để cho phép xử lý thông tin và EH tại trạm chuyển tiếp. Hiệu suất của cơ chế này được phân tích thông qua xác suất dừng (OP), thông lượng và tốc độ trung bình, với các biểu thức toán học tường minh được tính toán cho các phương thức truyền giới hạn trễ (DLT) và truyền chấp nhận trễ (DTT). Kết quả mô phỏng cho thấy NOMA cải thiện OP, thông lượng và tốc độ trung bình, đồng thời đạt hiệu suất năng lượng (EE) vượt trội so với cơ chế đa truy cập trực giao (OMA) truyền thống.

Tiếp theo, luận án ứng dụng các giao thức PSR và TSR vào hệ thống SWIPT trong mạng chuyển tiếp hợp tác thu thập năng lượng không dây (CRWPN) dựa trên CRNOMA, bao gồm một trạm cơ sở và hai nút đích, với một nút đóng vai trò chuyển tiếp. Giao thức DF cũng được xem xét tại nút chuyển tiếp. Phân tích hiệu suất toàn diện bao gồm OP, thông lượng, tốc độ trung bình và EE cho các giao thức PSR và TSR với các phương thức DLT và DTT. Các tác động của thời gian thực hiện EH, hiệu suất EH, tỉ số chia công suất, tốc độ dữ liệu nguồn và khoảng cách giữa các nút cũng được đánh giá. Kết quả mô phỏng chỉ ra rằng CRNOMA vượt trội hơn OMA, và giao thức TSR đạt thông lượng, tốc độ trung bình và EE cao hơn PSR. Nghiên cứu cũng so sánh hiệu năng của mô hình hệ thống với liên kết trực tiếp so với C-NOMA chuyển tiếp và OMA, cho thấy C-NOMA với liên kết trực tiếp đạt hiệu năng vượt trội. Các tác động của thông số được đánh giá nhằm lựa chọn tham số tối ưu để cân bằng hiệu suất và nhu cầu người dùng.

Mục lục chi tiết:

• Chương 1: TỔNG QUAN
• Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• Chương 3: MÔ HÌNH HỆ THỐNG
• Chương 4: PHÂN TÍCH HIỆU NĂNG
• Chương 5: KẾT QUẢ THỰC HIỆN
• Chương 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN