Luận án tiến sĩ: Nghiên cứu giải pháp thiết kế và đánh giá hiệu năng mã kênh cho hệ thống thông tin HAP

• Tác giả: Nguyễn Thị Thu Hiên
• Người hướng dẫn: PGS. Lê Nhật Thăng
• Trường học: Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông
• Chuyên ngành: Kỹ thuật viễn thông
• Đề tài: Giải Pháp Thiết Kế Và Đánh Giá Hiệu Năng Mã Kênh Cho Hệ Thống Thông Tin HAP
• Loại tài liệu: luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Hà Nội

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. MỞ ĐẦU
• 2. TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 3. CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN, NHẬN XÉT VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN
• 4. DUNG LƯỢNG KÊNH CỦA HỆ THỐNG HAP
• 5. THIẾT KẾ MÃ KÊNH TIẾP CẬN DUNG LƯỢNG CHO HỆ THỐNG HAP. BIỂU ĐỒ TRUYỀN ĐẠT THÔNG TIN NGOẠI LAI
• 6. XÂY DỰNG MÔ HÌNH GIẢI TÍCH XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG BIÊN XÁC SUẤT LỖI CHO HỆ THỐNG HAP
• 7. DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Giới thiệu về hệ thống thông tin HAP

Hệ thống thông tin HAP (High Altitude Platform) là một giải pháp thông tin vô tuyến mới, hoạt động ở độ cao trên 17 km. HAP có khả năng cung cấp dịch vụ viễn thông hiệu quả cho các khu vực rộng lớn. Việc thiết kế và đánh giá hiệu năng mã kênh cho hệ thống này là rất quan trọng nhằm đảm bảo chất lượng tín hiệu và giảm thiểu ảnh hưởng của pha-đinh đa đường. HAP có thể hoạt động như một trạm gốc trên không, cung cấp thông tin liên lạc đáng tin cậy cho các ứng dụng khác nhau như cứu hộ, giám sát và Internet vạn vật (IoT).

1.1. Tính cấp thiết của nghiên cứu

Trong bối cảnh phát triển công nghệ thông tin, việc nghiên cứu giải pháp thiết kế và đánh giá hiệu năng mã kênh cho hệ thống HAP trở nên cần thiết. HAP có thể thay thế các trạm gốc truyền thống, cung cấp dịch vụ viễn thông cho các khu vực khó tiếp cận. Nghiên cứu này không chỉ giúp cải thiện hiệu suất truyền dẫn mà còn mở ra cơ hội cho các ứng dụng mới trong lĩnh vực viễn thông.

II. Các tham số đánh giá hiệu năng mã kênh

Để đánh giá hiệu năng của mã kênh trong hệ thống HAP, các tham số như Tỷ số lỗi bit (BER) và Tỷ số lỗi khung (FER) thường được sử dụng. Tuy nhiên, việc tiếp cận dung lượng kênh cũng là một tiêu chí quan trọng. Nghiên cứu này sẽ thiết lập các đường biên dung lượng kênh cho hệ thống HAP, từ đó đánh giá hiệu năng của các loại mã kênh khác nhau. Việc này giúp xác định khả năng truyền tải thông tin tối ưu trong các điều kiện khác nhau.

2.1. Đường biên dung lượng kênh

Đường biên dung lượng kênh được thiết lập dựa trên các phương thức điều chế như QPSK, 16QAM, 64QAM. Việc xác định đường biên này giúp hiểu rõ hơn về khả năng truyền tải thông tin của hệ thống HAP. Các nghiên cứu trước đây chủ yếu tập trung vào BER và FER, trong khi việc tiếp cận dung lượng kênh lại ít được đề cập. Nghiên cứu này sẽ lấp đầy khoảng trống đó.

III. Thiết kế mã kênh tiếp cận dung lượng

Thiết kế mã kênh tiếp cận dung lượng là một trong những mục tiêu chính của nghiên cứu này. Mã chập không đều (Irregular Convolutional Code - IrCC) sẽ được áp dụng để tối ưu hóa hiệu suất truyền dẫn. Việc sử dụng mã chập không đều giúp cải thiện khả năng truyền tải thông tin trong các điều kiện kênh khác nhau, đặc biệt là trong môi trường có pha-đinh đa đường. Nghiên cứu sẽ phân tích và so sánh hiệu năng của các loại mã chập khác nhau.

3.1. Kết quả thiết kế mã IrCC

Kết quả thiết kế mã IrCC cho hệ thống HAP cho thấy hiệu năng vượt trội so với các loại mã khác. Các thử nghiệm cho thấy mã IrCC có khả năng giảm thiểu tỷ lệ lỗi và cải thiện chất lượng tín hiệu. Việc áp dụng mã IrCC trong hệ thống HAP không chỉ giúp tối ưu hóa hiệu suất mà còn mở ra hướng nghiên cứu mới cho các ứng dụng viễn thông trong tương lai.

IV. Đánh giá hiệu năng mã kênh

Đánh giá hiệu năng của mã kênh là một phần quan trọng trong nghiên cứu này. Các kết quả thử nghiệm sẽ được phân tích dựa trên các tham số như BER, FER và khả năng tiếp cận dung lượng kênh. Việc đánh giá này không chỉ giúp xác định hiệu quả của mã kênh mà còn cung cấp thông tin quý giá cho việc tối ưu hóa thiết kế hệ thống HAP. Nghiên cứu sẽ sử dụng các mô hình kênh truyền HAP điển hình để thực hiện đánh giá này.

4.1. Kết quả đánh giá hiệu năng

Kết quả đánh giá cho thấy mã IrCC có hiệu năng tốt hơn so với các mã chập khác trong các điều kiện kênh khác nhau. Việc sử dụng mã IrCC giúp giảm thiểu tỷ lệ lỗi và cải thiện khả năng truyền tải thông tin. Những kết quả này khẳng định giá trị thực tiễn của nghiên cứu trong việc phát triển các giải pháp thông tin HAP hiệu quả hơn.