I. Giới thiệu và bối cảnh nghiên cứu
Luận văn thạc sĩ tập trung vào phân tích hiệu năng của hệ thống thông tin vô tuyến thế hệ mới, sử dụng kỹ thuật thu thập năng lượng vô tuyến. Nghiên cứu này nhằm giải quyết các hạn chế của công nghệ thu thập năng lượng từ tự nhiên và trường gần, hướng đến ứng dụng trong hệ thống thông tin di động. Kỹ thuật thu thập năng lượng vô tuyến được xem là giải pháp khả thi để nâng cao hiệu suất hệ thống và mở rộng vùng phủ sóng.
1.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu là hệ thống thông tin vô tuyến sử dụng kỹ thuật thu thập năng lượng, bao gồm hệ thống chuyển tiếp một chiều, hai chiều và hệ thống vô tuyến nhận thức. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào lớp vật lý trong mô hình OSI, tham số xác suất dừng hệ thống, và các kênh truyền fading như Rayleigh, Nakagami-m.
1.2. Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu sử dụng ba phương pháp chính: phân tích thống kê, mô phỏng Monte-Carlo, và so sánh đối chiếu. Các bước thực hiện bao gồm xây dựng mô hình toán học, phân tích hiệu năng, mô phỏng trên Matlab, và so sánh với các nghiên cứu trước đó.
II. Tổng quan về hệ thống vô tuyến chuyển tiếp
Hệ thống vô tuyến chuyển tiếp là giải pháp hiệu quả để nâng cao hiệu năng hệ thống thông qua kỹ thuật phân tập không gian. Nghiên cứu tập trung vào các mô hình chuyển tiếp một nút và nhiều nút, sử dụng kỹ thuật thu thập năng lượng để khắc phục hạn chế về nguồn cung cấp năng lượng trực tiếp.
2.1. Mô hình hệ thống chuyển tiếp một nút
Mô hình này bao gồm ba thành phần chính: nút nguồn (S), nút chuyển tiếp (R), và nút đích (D). Quá trình truyền dữ liệu diễn ra trong hai khoảng thời gian trực giao, với nút R sử dụng kỹ thuật thu thập năng lượng để duy trì hoạt động.
2.2. Mô hình hệ thống chuyển tiếp nhiều nút
Mô hình này khảo sát ảnh hưởng của kênh truyền không hoàn hảo và hiệu năng hệ thống khi sử dụng nhiều nút chuyển tiếp. Kết quả cho thấy việc tăng số lượng nút chuyển tiếp giúp cải thiện hiệu suất hệ thống.
III. Phân tích hiệu năng hệ thống vô tuyến chuyển tiếp
Nghiên cứu đánh giá hiệu năng hệ thống thông qua tham số xác suất dừng hệ thống. Các mô hình được phân tích bao gồm hệ thống chuyển tiếp một chiều, hai chiều, và hệ thống vô tuyến nhận thức sử dụng kỹ thuật thu thập năng lượng.
3.1. Hệ thống chuyển tiếp một chiều
Phân tích hiệu năng hệ thống chuyển tiếp một chiều với kênh truyền không hoàn hảo và kỹ thuật đa anten. Kết quả mô phỏng cho thấy hiệu suất hệ thống được cải thiện đáng kể khi sử dụng kỹ thuật đa anten.
3.2. Hệ thống chuyển tiếp hai chiều
Nghiên cứu tập trung vào hệ thống chuyển tiếp hai chiều sử dụng kỹ thuật thu thập năng lượng từ nguồn ngoài. Kết quả cho thấy hiệu năng hệ thống phụ thuộc vào các tham số kênh truyền và vị trí của nguồn năng lượng.
IV. Ứng dụng và kết luận
Nghiên cứu đề xuất các giải pháp cải tiến hiệu năng hệ thống thông tin vô tuyến sử dụng kỹ thuật thu thập năng lượng. Các kết quả phân tích và mô phỏng cho thấy tiềm năng ứng dụng của công nghệ này trong các hệ thống thông tin di động thế hệ mới.
4.1. Ứng dụng thực tế
Công nghệ thu thập năng lượng vô tuyến có thể được áp dụng trong các hệ thống IoT, thiết bị y tế, và hệ thống thông tin di động 5G. Nghiên cứu cũng đề xuất các hướng phát triển tiếp theo để tối ưu hóa hiệu suất hệ thống.
4.2. Kết luận
Luận văn đã đóng góp quan trọng vào việc phân tích và đánh giá hiệu năng hệ thống thông tin vô tuyến sử dụng kỹ thuật thu thập năng lượng. Các kết quả nghiên cứu mở ra hướng phát triển mới cho công nghệ thông tin vô tuyến thế hệ mới.
