I. Tổng quan
Đề tài "Nghiên cứu mạng vô tuyến với bề mặt phản xạ thông minh tại HCMUTE" được thực hiện nhằm tìm hiểu và phát triển công nghệ mạng không dây, đặc biệt là mạng 6G. Mạng 6G hứa hẹn sẽ mang lại tốc độ truyền tải dữ liệu cao hơn, độ trễ thấp hơn và khả năng kết nối nhiều thiết bị hơn. Bề mặt phản xạ thông minh (RIS) là một trong những công nghệ tiên tiến giúp cải thiện hiệu suất truyền thông không dây. Việc nghiên cứu này không chỉ có ý nghĩa lý thuyết mà còn có giá trị thực tiễn cao trong việc phát triển các ứng dụng công nghệ mới trong tương lai.
1.1 Đặt vấn đề và lý do chọn đề tài
Lịch sử phát triển công nghệ không dây đã chứng kiến sự chuyển mình mạnh mẽ từ 1G đến 6G. Mạng 6G không chỉ đơn thuần là một bước tiến về tốc độ mà còn là một cuộc cách mạng trong cách thức kết nối và truyền tải thông tin. Bề mặt phản xạ thông minh (RIS) được xem là giải pháp tiềm năng để giải quyết các vấn đề như suy hao tín hiệu và nhiễu trong môi trường truyền tải. Nghiên cứu này nhằm mục đích tìm hiểu sâu hơn về công nghệ RIS và ứng dụng của nó trong mạng không dây, từ đó mở ra hướng đi mới cho các nghiên cứu và ứng dụng trong lĩnh vực viễn thông.
II. Cơ sở lý thuyết
Chương này trình bày các khái niệm cơ bản về công nghệ không dây, đặc biệt là mạng 6G và bề mặt phản xạ thông minh. Mạng 6G được dự đoán sẽ cung cấp tốc độ truyền tải lên tới 100 Gbps và độ trễ dưới 1 ms. Bề mặt phản xạ thông minh (RIS) có khả năng thu thập và phát tán tín hiệu không dây, giúp cải thiện đáng kể hiệu suất truyền thông. Việc nghiên cứu lý thuyết về RIS sẽ cung cấp nền tảng vững chắc cho việc phát triển các mô hình mô phỏng và phân tích hiệu năng trong các chương tiếp theo.
2.1 Giới thiệu về công nghệ không dây 6G
Công nghệ 6G được định hướng sẽ kế thừa và phát triển từ 5G, với mục tiêu cung cấp tốc độ truyền tải dữ liệu cao hơn và khả năng kết nối nhiều thiết bị hơn. Các công ty lớn như Nokia, Huawei, và Samsung đang tích cực nghiên cứu và phát triển công nghệ này. 6G không chỉ đơn thuần là một bước tiến về tốc độ mà còn là một giải pháp cho các vấn đề còn tồn tại trong các thế hệ mạng trước đó. Việc nghiên cứu và phát triển 6G sẽ mở ra nhiều cơ hội mới cho các ứng dụng trong lĩnh vực viễn thông và công nghệ thông tin.
III. Mô hình hệ thống và phân tích hiệu năng
Chương này tập trung vào việc xây dựng mô hình hệ thống mạng vô tuyến với sự trợ giúp của bề mặt phản xạ thông minh. Các biểu diễn toán học sẽ được sử dụng để phân tích hiệu năng của hệ thống, bao gồm tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu (SNR), xác suất dừng (OP) và dung lượng Ergodic (EC). Việc mô phỏng các thông số này trên phần mềm Matlab sẽ giúp đánh giá hiệu quả của bề mặt phản xạ thông minh trong việc cải thiện chất lượng truyền tải thông tin không dây.
3.1 Mô hình nguyên lý
Mô hình nguyên lý của hệ thống mạng vô tuyến được xây dựng dựa trên các nguyên lý cơ bản của bề mặt phản xạ thông minh. Hệ thống sẽ được thiết lập với các thành phần chính bao gồm nguồn phát, bề mặt phản xạ và thiết bị thu. Mô hình này sẽ giúp phân tích cách thức hoạt động của bề mặt phản xạ trong việc thu thập và phát tán tín hiệu, từ đó đánh giá hiệu suất của hệ thống trong các điều kiện khác nhau.
IV. Kết quả mô phỏng và đánh giá
Kết quả mô phỏng sẽ được trình bày và phân tích trong chương này. Các thông số như tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu trung bình, xác suất dừng và dung lượng Ergodic sẽ được đánh giá để xác định hiệu quả của bề mặt phản xạ thông minh trong việc cải thiện chất lượng truyền tải thông tin. Những kết quả này sẽ cung cấp cái nhìn sâu sắc về khả năng ứng dụng của công nghệ RIS trong mạng không dây tương lai.
4.1 Kết quả mô phỏng
Kết quả mô phỏng cho thấy bề mặt phản xạ thông minh có khả năng cải thiện đáng kể tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu (SNR) trong các điều kiện truyền tải khác nhau. Điều này chứng tỏ rằng công nghệ RIS có thể là một giải pháp hiệu quả để nâng cao chất lượng dịch vụ trong mạng không dây. Các kết quả này không chỉ có giá trị lý thuyết mà còn có thể được áp dụng thực tiễn trong việc phát triển các hệ thống truyền thông không dây trong tương lai.
V. Đánh giá khả năng thực hiện đề tài và kết luận
Chương cuối cùng sẽ đánh giá khả năng thực hiện đề tài và đưa ra những kết luận về giá trị thực tiễn của nghiên cứu. Đề tài này không chỉ cung cấp cái nhìn tổng quan về bề mặt phản xạ thông minh mà còn mở ra hướng đi mới cho các nghiên cứu tiếp theo trong lĩnh vực mạng không dây. Những lợi ích của công nghệ này trong việc cải thiện hiệu suất truyền tải thông tin sẽ là nền tảng cho các ứng dụng trong tương lai.
5.1 Khả năng thực hiện đề tài
Khả năng thực hiện đề tài được đánh giá cao nhờ vào sự phát triển nhanh chóng của công nghệ bề mặt phản xạ thông minh. Nghiên cứu này không chỉ dừng lại ở lý thuyết mà còn có thể được áp dụng vào thực tiễn trong việc phát triển các hệ thống mạng không dây hiện đại. Việc áp dụng công nghệ RIS sẽ giúp cải thiện đáng kể chất lượng dịch vụ và đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người dùng trong tương lai.
