Luận án Nghiên cứu cải thiện hiệu năng hệ thống thông tin vô tuyến sử dụng kỹ thuật chuyển tiếp

Tên luận án:

NGHIÊN CỨU CẢI THIỆN HIỆU NĂNG HỆ THỐNG THÔNG TIN VÔ TUYẾN SỬ DỤNG KỸ THUẬT CHUYỂN TIẾP

Ngành:

Kỹ thuật Viễn thông

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án này nghiên cứu về việc cải thiện hiệu năng của các hệ thống thông tin vô tuyến (HTTTVT) thế hệ mới, vốn đang đối mặt với nhiều thách thức do sự gia tăng nhanh chóng về số lượng người dùng, thiết bị và lưu lượng. Vấn đề trọng tâm là bảo đảm chất lượng kết nối và duy trì kết nối, được đánh giá qua các chỉ số hiệu năng quan trọng như Xác suất rớt cuộc gọi (CDP), Xác suất dừng (OP) và Xác suất chặn (IP).

Mục tiêu chính của luận án là: 1) Nghiên cứu giải pháp tận dụng hiệu quả hoạt động của các trạm chuyển tiếp (RS) để hỗ trợ chuyển giao thành công các cuộc gọi (thoại và số liệu thời gian thực), nhằm giảm thiểu CDP trong điều kiện lưu lượng cục bộ rất cao, đặc biệt khi các trạm gốc (BS) đều bận. 2) Nghiên cứu phương thức tính toán tường minh các tiêu chí hiệu năng OP và IP toàn chặng, đảm bảo duy trì kết nối không bị gián đoạn, trong điều kiện xem xét đầy đủ các tham số liên quan và tỉ lệ tín hiệu trên nhiễu ở mức cao.

Phạm vi nghiên cứu được thực hiện trong mô hình HTTTVT thế hệ mới thông qua hai cụm: hệ thống thông tin di động và mô hình mạng cảm biến không dây đa chặng LEACH (WSN MH LEACH).

Luận án được cấu trúc thành ba chương. Chương 1 trình bày tổng quan lý thuyết, khảo sát các nghiên cứu liên quan và định hướng nghiên cứu. Chương 2 tập trung vào cải thiện CDP trong các hệ thống thông tin di động sử dụng RS khi lưu lượng tăng đột biến. Chương 3 thực hiện tính toán tường minh các giá trị OP và IP toàn chặng trong hệ thống WSN MH LEACH, có xét đến kỹ thuật thu hoạch năng lượng (RF-EH) để gây nhiễu hợp tác dưới ảnh hưởng của phần cứng không hoàn hảo và mô hình kênh pha đinh Rayleigh, sử dụng cả nút đơn và đa ăng ten.

Hai đóng góp khoa học chính của luận án bao gồm: đề xuất giải pháp khai thác hiệu quả RS để cải thiện CDP và duy trì kết nối chuyển giao, cùng với việc đưa ra các biểu thức toán học tường minh mới để tính toán chính xác OP và IP toàn chặng cho các mô hình nghiên cứu phức tạp, từ đó đánh giá độ ổn định kết nối.

Mục lục chi tiết:

• CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN

  • 1.1 Tổng quan về hệ thống thông tin vô tuyến
    • 1.1.1 Hệ thống thông tin di động
    • 1.1.2 Hệ thống thông tin vô tuyến thế hệ mới
    • 1.1.3 Chuyển giao cuộc gọi trong thông tin di động
  • 1.2 Kỹ thuật chuyển tiếp trong hệ thống thông tin vô tuyến
    • 1.2.1 Chuyển tiếp trong thông tin di động
    • 1.2.2 Chuyển tiếp trong HTTTVT đa chặng
  • 1.3 Hiệu năng hệ thống thông tin vô tuyến
    • 1.3.1 Hiệu năng hệ thống thông tin di động
    • 1.3.2 Xác suất rớt cuộc gọi CDP
    • 1.3.3 Xác suất dừng OP
    • 1.3.4 Xác suất chặn IP
  • 1.4 Kết luận chương 1

• CHƯƠNG 2 GIẢI PHÁP DUY TRÌ VÀ CẢI THIỆN CHẤT LƯỢNG KẾT NỐI TRONG HỆ THỐNG THÔNG TIN VÔ TUYẾN SỬ DỤNG TRẠM CHUYỂN TIẾP

  • 2.1 Tổng quan về kỹ thuật chuyển tiếp kênh CRS (Channel Relaying Strategy)
    • 2.1.1 Kỹ thuật chuyển tiếp kênh tĩnh SCRS
    • 2.1.2 Kỹ thuật chuyển tiếp kênh chuyển giao HCRS (Hand-over CRS)
  • 2.2 Duy trì kết nối với kỹ thuật chuyển tiếp kênh
    • 2.2.1 Duy trì kết nối khi các trạm gốc không dự trữ kênh để chuyển giao
    • 2.2.2 Duy trì kết nối trong vùng lưu lượng cao
    • 2.2.3 Duy trì kết nối khi các trạm gốc dự trữ một kênh để chuyển giao
  • 2.3 Kết quả mô phỏng
  • 2.5 Kết luận chương 2

• CHƯƠNG 3 TÍNH TOÁN XÁC SUẤT DỪNG VÀ XÁC SUẤT CHẶN TOÀN CHẶNG ĐỂ BẢO ĐẢM DUY TRÌ KẾT NỐI TRONG HỆ THỐNG VÔ TUYẾN CHUYỂN TIẾP ĐA CHẶNG

  • 3.1 Mô hình và phương thức tính toán OP và IP cho HTTTVT chuyển tiếp đa chặng
    • 3.1.1 Tính toán OP
    • 3.1.2 Tính toán IP
    • 3.1.3 Các kết quả mô phỏng
  • 3.2 Mô hình và phương thức tính toán OP và IP cho mạng LEACH MIMO đa chặng
    • 3.2.1 Tính OP toàn chặng
    • 3.2.2 Tính IP toàn chặng
      • 3.2.2.1 Mô hình BA-BJ
      • 3.2.2.2 Mô hình RA-AJ
      • 3.2.2.3 Mô hình AA-AJ
    • 3.2.5 Các kết quả mô phỏng
  • 3.4 Kết luận chương 3

• KẾT LUẬN