Tên luận án:
NGHIÊN CỨU GIẢI PHÁP PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ HIỆU NĂNG HỆ THỐNG THÔNG TIN VÔ TUYẾN THẾ HỆ MỚI SỬ DỤNG KỸ THUẬT THU THẬP NĂNG LƯỢNG VÔ TUYẾN
Ngành:
Kỹ thuật viễn thông
Tóm tắt nội dung tài liệu:
Luận án "Nghiên cứu giải pháp phân tích, đánh giá hiệu năng hệ thống thông tin vô tuyến thế hệ mới sử dụng kỹ thuật thu thập năng lượng vô tuyến" tập trung vào việc giải quyết những hạn chế của các công nghệ thu thập năng lượng từ tự nhiên và trường gần, tiến đến áp dụng cho hệ thống thông tin di động thế hệ mới, hệ thống thông tin vô tuyến cảm biến và kết nối vạn vật (IoT). Nghiên cứu này đặc biệt chú trọng đến việc nâng cao hiệu năng của mạng vô tuyến bằng cách sử dụng kỹ thuật thu thập năng lượng không dây tại các nút chuyển tiếp.
Luận án đã đề xuất và phân tích ba mô hình hệ thống tiêu biểu:
- Hệ thống chuyển tiếp một chiều: Khảo sát với kênh truyền ước lượng không hoàn hảo, sử dụng nhiều nút chuyển tiếp, đa ăng ten (TAS/MRC) và truyền song công (full-duplex) trên kênh fading Nakagami-m. Kết quả phân tích chỉ ra ưu điểm của hệ thống đề xuất ở vùng tỷ số tín hiệu trên nhiễu trung bình và cao so với hệ thống truyền trực tiếp, đồng thời xác định được công thức tường minh cho xác suất dừng.
- Hệ thống chuyển tiếp hai chiều: Nghiên cứu hai nút nguồn trao đổi thông tin qua nút chuyển tiếp, thu thập năng lượng từ nguồn ngoài ổn định trên các kênh fading Rayleigh và Nakagami-m. Luận án đã xác định được công thức xác suất dừng hệ thống dạng đóng, chỉ ra ảnh hưởng của vị trí nguồn phát và nút chuyển tiếp, cũng như giá trị tối ưu của hệ số phân chia thời gian thu thập năng lượng không phụ thuộc vào SNR và hệ số kênh truyền.
- Hệ thống vô tuyến nhận thức: Sử dụng kỹ thuật thu thập năng lượng linh hoạt từ hai nguồn (máy phát sơ cấp và nguồn ngoài độc lập) tại nút nguồn thứ cấp. Bốn phương thức thu thập năng lượng (BS, PTS, MBT, SBT) đã được đề xuất và phân tích, với phương thức SBT cho hiệu năng tốt nhất.
Về phương pháp nghiên cứu, luận án đã phát triển các phương pháp giải tích mới dựa trên phân tích chuỗi của hàm mũ để xác định công thức dạng đóng cho xác suất dừng hệ thống, khắc phục nhược điểm của các kỹ thuật xấp xỉ truyền thống ở vùng SNR thấp. Các kết quả lý thuyết đều được kiểm chứng bằng mô phỏng Monte-Carlo, chứng minh tính đúng đắn và khả năng ứng dụng thực tế. Các mô hình và phương pháp đề xuất có thể ứng dụng hiệu quả trong việc thiết kế và tối ưu hệ thống thông tin vô tuyến, đặc biệt cho mạng cảm biến vô tuyến và IoT.
Mục lục chi tiết:
- Chương 1: Tổng quan những vấn đề chung.
- Chương 2: Phân tích, đánh giá hiệu năng hệ thống thông tin vô tuyến chuyển tiếp một chiều sử dụng kỹ thuật thu thập năng lượng.
- Chương 3: Phân tích, đánh giá hiệu năng hệ thống vô tuyến chuyển tiếp hai chiều sử dụng kỹ thuật thu thập năng lượng vô tuyến.
- Chương 4: Phân tích, đánh giá hiệu năng hệ thống thông tin vô tuyến nhận thức sử dụng kỹ thuật thu thập năng lượng vô tuyến.
- Phần kết luận và hướng nghiên cứu tương lai