Luận án Nghiên cứu hiệu năng mạng truyền thông vô tuyến đa chặng trong điều kiện công suất phát hạn chế

Tên luận án:

NGHIÊN CỨU HIỆU NĂNG MẠNG TRUYỀN THÔNG VÔ TUYẾN ĐA CHẶNG TRONG ĐIỀU KIỆN CÔNG SUẤT PHÁT HẠN CHẾ

Ngành:

Kỹ thuật điện tử

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án tiến sĩ này tập trung nghiên cứu hiệu năng mạng truyền thông vô tuyến đa chặng (Multi-hop Underlay Cognitive Radio Networks - MUCRN) trong điều kiện công suất phát hạn chế, đồng thời xem xét kỹ thuật thu hoạch năng lượng vô tuyến (SWIPT) và bảo mật lớp vật lý. Nhằm giải quyết vấn đề khan hiếm phổ tần và duy trì kết nối ổn định trong môi trường thông tin biến đổi, nghiên cứu đề xuất MUCRN như một giải pháp truyền tin hiệu quả, kết hợp với SWIPT để cung cấp năng lượng và kéo dài thời gian sống của mạng, cùng với bảo mật lớp vật lý (PLS) cho các thiết bị có khả năng xử lý hạn chế.

Các mục tiêu chính bao gồm nâng cao hiệu suất sử dụng phổ tần thông qua chia sẻ với mạng sơ cấp, đề xuất các giải pháp cải thiện hiệu năng truyền thông MUCRN nhằm đảm bảo chất lượng dịch vụ (QoS), tăng cường khả năng bảo mật bằng PLS thích nghi với trạm thu phát hạn chế, và áp dụng thu thập năng lượng vô tuyến để đa dạng hóa nguồn cung cấp, nâng cao hiệu quả năng lượng. Luận án đã đưa ra nhiều mô hình chuyển tiếp đa chặng hiệu quả, bao gồm các phương pháp chọn đường, chuyển tiếp phân tập, chuyển tiếp cộng tác và kỹ thuật chọn nút chuyển tiếp tối ưu. Nghiên cứu chỉ ra rằng việc trang bị nhiều anten với phân tập TAS/SC trong mạng sơ cấp và phân phối hợp lý số lượng anten giữa trạm phát/thu có thể cải thiện đáng kể hiệu năng mạng thứ cấp. Đối với bảo mật, luận án đề xuất thiết kế mạng với giá trị Rician K-factor thấp ở kênh nghe lén để giảm xác suất nghe lén (IP), và sử dụng công nghệ khiếm khuyết phần cứng (HI) thấp để tăng xác suất dung lượng bảo mật khác không (PNSC). Ba giao thức chọn tuyến (BEST, MAXV, RAND) cũng được đánh giá, trong đó BEST cho hiệu năng bảo mật cao nhất.

Kết quả tổng thể khẳng định tính khả thi của việc thiết kế mạng truyền thông đa chặng hoạt động hiệu quả trong điều kiện công suất phát hạn chế, cung cấp các giải pháp giá trị nhằm tối ưu hóa cả hiệu năng truyền thông và bảo mật thông tin.

Mục lục chi tiết:

• CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• CHƯƠNG 3 MẠNG ĐA CHẶNG THỨ CẤP GỒM CÁC TRẠM THU PHÁT BỐ TRÍ THEO TẦM NHÌN THẲNG
  • 3.1 Giới thiệu
  • 3.2 Mô hình đề xuất
  • 3.3 Phân tích hiệu năng
  • 3.4 Các kết quả đạt được
  • 3.5 Kết luận của chương
• CHƯƠNG 4 MẠNG ĐA CHẶNG THỨ CẤP GỒM CÁC TRẠM THU PHÁT ĐƯỢC TRANG BỊ NHIỀU ANTEN VÀ THU HOẠCH NĂNG LƯỢNG VÔ TUYẾN
  • 4.1 Giới thiệu
  • 4.2 Mô hình đề xuất
  • 4.3 Phân tích hiệu năng
  • 4.4 Các kết quả đạt được
  • 4.5 Kết luận của chương
• CHƯƠNG 5 TRUYỀN TIN CỘNG TÁC TRONG MẠNG ĐA CHẶNG THỨ CẤP CÓ THU HOẠCH NĂNG LƯỢNG VÔ TUYẾN
  • 5.1 Giới thiệu
  • 5.2 Mô hình đề xuất
  • 5.3 Phân tích hiệu năng
  • 5.4 Những kết quả đạt được
  • 5.5 Kết luận của chương
• CHƯƠNG 6 PHƯƠNG THỨC CHỌN ĐƯỜNG ĐI TRONG MẠNG ĐA CHẶNG THỨ CẤP DẠNG CỤM
  • 6.1 Giới thiệu
  • 6.2 Mô hình đề xuất
  • 6.3 Phân tích hiệu năng
  • 6.4 Các kết quả đạt được
  • 6.5 Kết luận của chương
• CHƯƠNG 7 KẾT LUẬN
  • 7.1 Kết luận và những đóng góp của luận án
  • 7.2 Hướng phát triển của luận án