Nghiên cứu kỹ thuật lập lịch cho mạng di động thế hệ mới trong luận án tiến sĩ kỹ thuật viễn thông

LỜI CẢM ƠN

MỤC LỤC

1. MỞ ĐẦU

1.1. Tính cấp thiết của luận án

1.2. Những vấn đề còn tồn tại

1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

1.4. Mục tiêu nghiên cứu

1.5. Đối tượng nghiên cứu

1.6. Phương pháp nghiên cứu

1.7. Phạm vi nghiên cứu

1.8. Những đóng góp của luận án

1.9. Bố cục luận án

2. Tổng quan về kỹ thuật lập lịch

2.1. Hệ thống thông tin di động 5G

2.2. Yêu cầu kỹ thuật của hệ thống thông tin di động 5G

2.3. Hệ thống thông tin di động nhiều ăng ten đa người dùng MU-MIMO

2.3.1. Ước lượng kênh truyền theo chiều lên

2.3.2. Truyền dữ liệu chiều xuống

2.3.3. Xử lý tuyến tính

2.4. Hệ thống thông tin nhiều ăng ten cỡ rất lớn Massive MIMO

2.4.1. Ưu điểm của hệ thống thông tin nhiều ăng ten cỡ rất lớn

2.4.2. Thách thức của hệ thống thông tin nhiều ăng ten cỡ rất lớn

2.5. Hệ thống thông tin nhiều ăng ten cỡ rất lớn mmWave Massive MIMO

2.5.1. Các thách thức của bước sóng cỡ mmWave Massive MIMO

2.5.2. Mảng ăng ten cho mmWave Massive MIMO

2.5.3. Kiến trúc bộ RF

2.5.4. Ước lượng kênh truyền trong hệ thống mmWave Massive MIMO

2.5.5. Mô hình kênh truyền

2.5.6. Các giải pháp tiền mã hóa

2.6. Kỹ thuật lập lịch

2.6.1. Cấu trúc khung của mạng vô tuyến

2.6.2. Kỹ thuật lập lịch ở mạng vô tuyến

2.6.3. Thách thức

2.6.4. Một số kỹ thuật lập lịch

2.7. Kết luận chương 1

3. Kỹ thuật lập lịch đảm bảo tốc độ tối thiểu của thuê bao dựa trên thông tin lão hóa kênh truyền

3.1. Ý tưởng kỹ thuật lập lịch đảm bảo tốc độ tối thiểu cho thuê bao khi sử dụng thông tin lão hóa kênh truyền

3.2. Mô hình hệ thống

3.3. Ước lượng kênh truyền

3.4. Truyền dữ liệu chiều xuống

3.5. Tốc độ tổng có thể đạt được với hiện tượng lão hóa kênh truyền

3.6. Kỹ thuật lập lịch đề xuất QoS-Aware

3.7. Kết quả mô phỏng

3.8. Kết luận chương 2

4. Kỹ thuật lập lịch cho hệ thống ăng ten cỡ rất lớn đảm bảo đa tốc độ tối thiểu

4.1. Ý tưởng về kỹ thuật lập lịch đảm bảo đa tốc độ tối thiểu cho người dùng

4.2. Mô hình hệ thống

4.3. Ước lượng kênh truyền

4.4. Truyền tín hiệu chiều xuống

4.5. Bài toán tối ưu của kỹ thuật lập lịch

4.5.1. Các tiêu chí tối ưu

4.5.2. Xây dựng hàm mục tiêu

4.6. Giải pháp đề xuất

4.7. Kết quả mô phỏng

4.8. Kết luận chương 3

5. Kỹ thuật lập lịch cho hệ thống ăng ten bước sóng mm sử dụng các bộ ADC phân giải thấp

5.1. Ý tưởng kỹ thuật lập lịch cho hệ thống ăng ten cỡ rất lớn bước sóng mm khi sử dụng các bộ ADC phân giải thấp

5.2. Mô hình hệ thống

5.2.1. Truyền dẫn chiều xuống

5.2.2. Mô hình lượng tử hóa

5.2.3. Tiền mã hóa lai đa người dùng hai giai đoạn cho kênh truyền một đường

5.3. Kỹ thuật lập lịch đề xuất

5.4. Kết quả mô phỏng

5.5. Kết luận chương 4

KẾT LUẬN

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về kỹ thuật lập lịch

Phần này giới thiệu tổng quan về kỹ thuật lập lịch trong mạng di động thế hệ mới, đặc biệt là mạng 5G. Các yêu cầu kỹ thuật của hệ thống thông tin di động 5G được phân tích, bao gồm việc sử dụng hệ thống thông tin nhiều ăng ten đa người dùng (MU-MIMO) và Massive MIMO. Các thách thức và ưu điểm của kỹ thuật lập lịch trong môi trường này cũng được đề cập, đặc biệt là việc tối ưu hóa tài nguyên và đảm bảo chất lượng dịch vụ (QoS).

1.1 Hệ thống thông tin di động 5G

Hệ thống thông tin di động 5G đòi hỏi kỹ thuật lập lịch hiệu quả để quản lý tài nguyên vô tuyến. Các yêu cầu kỹ thuật bao gồm việc sử dụng sóng mmWave và Massive MIMO, giúp tăng dung lượng hệ thống. Các thách thức như ước lượng kênh truyền và xử lý tín hiệu cũng được phân tích.

1.2 Kỹ thuật lập lịch trong mạng vô tuyến

Kỹ thuật lập lịch trong mạng vô tuyến 5G cần đảm bảo tối ưu hóa tài nguyên và đáp ứng các yêu cầu QoS. Các phương pháp lập lịch như Proportional Fair (PF) và Maximum Rate (MR) được thảo luận, cùng với các thách thức trong việc đảm bảo độ trễ thấp và tốc độ cao.

II. Kỹ thuật lập lịch đảm bảo tốc độ tối thiểu

Phần này tập trung vào kỹ thuật lập lịch đảm bảo tốc độ tối thiểu cho thuê bao dựa trên thông tin lão hóa kênh truyền. Các mô hình hệ thống và phương pháp ước lượng kênh truyền được trình bày, cùng với các kết quả mô phỏng cho thấy hiệu quả của kỹ thuật đề xuất.

2.1 Mô hình hệ thống

Mô hình hệ thống sử dụng thông tin lão hóa kênh truyền để ước lượng kênh truyền hiện tại. Các phương pháp tiền mã hóa như MRT và ZF được áp dụng để tối ưu hóa tốc độ truyền dữ liệu.

2.2 Kết quả mô phỏng

Kết quả mô phỏng cho thấy kỹ thuật lập lịch đề xuất đảm bảo tốc độ tối thiểu cho thuê bao, đồng thời tăng dung lượng hệ thống. Các so sánh với các phương pháp lập lịch truyền thống cũng được thực hiện.

III. Kỹ thuật lập lịch cho hệ thống ăng ten cỡ rất lớn

Phần này đề cập đến kỹ thuật lập lịch cho hệ thống ăng ten cỡ rất lớn (Massive MIMO) đảm bảo đa tốc độ tối thiểu. Các ý tưởng và mô hình hệ thống được trình bày, cùng với các bài toán tối ưu và giải pháp đề xuất.

3.1 Ý tưởng kỹ thuật lập lịch

Ý tưởng chính là sử dụng Massive MIMO để đảm bảo nhiều tốc độ tối thiểu khác nhau cho người dùng. Các tiêu chí tối ưu và hàm mục tiêu được xây dựng để đạt được hiệu quả cao nhất.

3.2 Kết quả mô phỏng

Kết quả mô phỏng cho thấy kỹ thuật lập lịch đề xuất đáp ứng được các yêu cầu về tốc độ tối thiểu, đồng thời tối ưu hóa dung lượng hệ thống. Các so sánh với các phương pháp khác cũng được thực hiện.

IV. Kỹ thuật lập lịch cho hệ thống ăng ten bước sóng mm

Phần này tập trung vào kỹ thuật lập lịch cho hệ thống ăng ten bước sóng mm sử dụng bộ ADC phân giải thấp. Các ý tưởng và mô hình hệ thống được trình bày, cùng với các kết quả mô phỏng.

4.1 Ý tưởng kỹ thuật lập lịch

Ý tưởng chính là sử dụng bộ ADC phân giải thấp để tiết kiệm công suất trong hệ thống ăng ten bước sóng mm. Các phương pháp tiền mã hóa lai được áp dụng để tối ưu hóa hiệu quả sử dụng phổ.

4.2 Kết quả mô phỏng

Kết quả mô phỏng cho thấy kỹ thuật lập lịch đề xuất đạt được hiệu quả sử dụng phổ cao, đồng thời tiết kiệm công suất. Các so sánh với các phương pháp khác cũng được thực hiện.

Luận Án Tiến Sĩ Kỹ Thuật Viễn Thông: Nghiên Cứu Kỹ Thuật Lập Lịch Cho Mạng Di Động Thế Hệ Mới