Báo Cáo Nghiên Cứu Phương Pháp Tối Ưu Hóa Truyền Dẫn Trong Mạng Vô Tuyến Hợp Tác MIMO

HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ BÁO CÁO DỰ ĐỊNH NGHIÊN CỨU CỦA NGHIÊN CỨU SINH Đề tài (hướng nghiên cứu) NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP TỐI ƯU HÓA TRUYỀN DẪN TRONG MẠNG VÔ TUYẾN HỢP TÁC MIMO Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử Mã số: 62.52.70.01 Nghiên cứu sinh: Thiếu tá, Th.S Vũ Đức Hiệp – Trường sĩ quan CHKT Thông Tin Cán bộ hướng dẫn: Thượng tá, PGS - TS Trần Xuân Nam – Học viện KTQS Hà Nội, tháng năm 2011 NỘI DUNG BÁO CÁO GỒM PHẦN: PHẦN TỔNG QUAN CHUNG PHẦN 2: KẾ HOẠCH THỰC HIỆN PHẦN 3: KẾT LUẬN PHẦN 1: TỔNG QUAN CHUNG  Phân tập phát thông thường yêu cầu máy phát có nhiều antenna, nhiều thiết bị vô tuyến lại bị giới hạn kích thước độ phức tạp cấu trúc phần cứng nên có antenna, phương pháp gọi truyền dẫn hợp tác đề xuất PHẦN 1: TỔNG QUAN CHUNG  Ưu điểm hệ thống đa đầu vào đa đầu MIMO biết đến cách rộng rãi (ví dụ phương pháp phân tập phát Alamouti) chấp nhận thành tiêu chuẩn vô tuyến PHẦN 1: TỔNG QUAN CHUNG  Truyền dẫn hợp tác cho phép máy di động antenna đơn có lợi ích hệ thống MIMO Ý tưởng máy di động loại đơn antenna môi trường đa người sử dụng “chia sẻ” antenna chúng theo cách để tạo thành hệ thống MIMO ảo TRUYỀN DẪN HỢP TÁC TRONG THÔNG TIN VÔ TUYẾN Hình 1: mô tả hai máy di động liên lạc có đích đến - Mỗi điện thoại di động có antenna tạo phân tập không gian cách độc lập - Tuy nhiên máy di động nhận tín hiệu từ máy lại, chuyển tiếp thông tin với liệu chúng tạo nên Hình 1: Truyền dẫn hợp tác thông tin vô tuyến phân tập không gian TRUYỀN DẪN HỢP TÁC TRONG THÔNG TIN VÔ TUYẾN - Trong truyền dẫn hợp tác tập trung vào mạng vô tuyến (mạng tế bào hay Ad hoc) - Trong hệ thống truyền dẫn hợp tác user giả định có khả truyền liệu hợp tác user khác (Hình 2) Hình 2: Truyền dẫn hợp tác hai người sử dụng CÁC PHƯƠNG PHÁP CHUYỂN TIẾP Phương pháp dò tìm chuyển tiếp: -Trong phương pháp user dò tìm bit đối tác sau phát lại bit (Hình 3) - Mục đích phương pháp coi hai user kết nối với nhau, thực tế nhân tố quan trọng người dùng có đối tác có vai trò cung cấp đường liệu thứ hai (phân tập) Hình Phương pháp dò tìm chuyển tiếp CÁC PHƯƠNG PHÁP CHUYỂN TIẾP Phương pháp khuếch đại chuyển tiếp: - Mỗi user nhận phiên có lẫn tạp âm tín hiệu phát user Sau nhận user khuếch đại lại phát phiên có tạp âm (Hình 4) - Trạm gốc kết hợp thông tin user đối tác nó, sau thực định cuối bit phát Hình Phương pháp khuếch đại chuyển tiếp CÁC PHƯƠNG PHÁP CHUYỂN TIẾP Phương pháp hợp tác nhờ mã hóa: - Hợp tác nhờ mã hóa phương pháp tích hợp hợp tác với mã hóa kênh - Điểm bật dẫn đến hiệu phương pháp việc điều khiển tự động thông qua thiết kế mã, không cần có phản hồi người dùng Hình Phương pháp hợp tác nhờ mã hóa 10 CÁC HƯỚNG NGHIÊN CỨU MỞ TRONG MẠNG VÔ TUYẾN HỢP TÁC  Đối với truyền dẫn hợp tác MIMO, tất người dùng hợp tác dùng phương pháp truyền dẫn MIMO, toán tối ưu máy thu, máy phát cần quan tâm 15 ĐỀ XUẤT HƯỚNG NGHIÊN CỨU  Nghiên cứu hệ thống truyền dẫn hợp tác MIMO toán tối ưu hóa máy phát, máy thu kết hợp tối ưu máy thu – phát  Các mục tiêu cụ thể: + Các kỹ thuật tối ưu máy phát + Các kỹ thuật tối ưu máy thu + Kết hợp tối ưu máy phát máy thu 16 PHẦN 1: TỔNG QUAN CHUNG Lý Lý dolự lựaa chọ chọnnđề đề tà tàii Lý chọn sở đào tạo Mục tiêu mong muốn đạt Dự kiến làm việc sau tốt nghiệp Lý lựa chọn đề tài: Trong vô tuyến hợp mô tác,hình thiếtbắt bị Truyềnmạng dẫn hợp tác đầu cuối dụng tánbáthuộc nguồn từ sử ý niệm vềcác việcantenna tính chấtphân quảng tự nhiên người dùng nên kênh dẫnnode độc kênh vô khác tuyếntạo thiết lậpcác thông tintruyền lập gốc Mô hình hợp táctrình truyền tạo trợ với giúptrạm lẫn nhau, thực dẫn phương pháp phânlưới tập phân có mạng vô mạng tánmẻ tuyến Chính vậynhư chọn hệ đềthống tài “Nghiên ích lợi giống MIMO cứu phương pháp tối ưu hóa truyền dẫn mạng vô Công truyền MIMO tuyến hợp tácnghệ MIMO” Đây dẫn vấn đề có ý nghĩa thực quan tâm khả tiễn giới cấp bách nay.năng cải thiện chất lượng đường truyền vô tuyến cho phép tăng tốc độ truyền dẫn vượt giới hạn dung lượng Shannon Đặc biệt năm gần vấn đề truyền thông MIMO môi trường mạng thực tế với đa người dùng, gọi mạng vô tuyến hợp tác, thu hút tập trung nghiên cứu nhiều nhà khoa học 17 PHẦN 1: TỔNG QUAN CHUNG Lý lựa chọn đề tài Lýdo Lý lựa chọ chọn n sở đào sở tạo đào tạo Mục tiêu mong muốn đạt Dự kiến làm việc sau tốt nghiệp Lý chọn sở đào tạo: Họcnăm viện2004 kỹ thuật trung đào tạođại cánhọc Từ đến quân năm 2009 tâm học có uybằng tín hàng đầu đội vàtửcủa (văn 2) ngành điquân ện - điện Nhà cao nước, học ngành Kỹ điện xác định Học trường trọng gia Họcvới việnmôi kỹ thuật tử viện Bảnđiểm thânquốc quen thuật quân có 800chính giảng quy viên,hiện kỷ có luật gần trường họcsự tập, nghiên cứu đại, 100 giáotúc sư,của phómột giáo sư,trường gần 300 tiếnđội, sỹ Nhiều học giáo tập, sư, nghiên nhà quân tiến sỹ chuyên đầu ngành nghiên cứu khoagia học giúpcác đỡlĩnh tận vực tìnhkhoa học kỹ thuật, kỹ thuật quân quân đội quốc gia thầy, cô Học viện Những năm qua, Học viện đầu tư sở vật Tôi nhận thấy Học viện sở đào tạo uy tín, chất đồng bộ, hệ thống giảng đường, thư viện, phòng thí môi trường lý tưởng để thực nguyện vọng nghiệm, xưởng thực nghiệm, trung tâm nghiên cứu đại hoài bão Chính đăng ký dự tuyển đáp ứng yêu cầu giảng dạy, nghiên cứu khoa học cán mong muốn đào tạo nghiên cứu sinh Học bộ, giảng viên, sinh viên nghiên cứu sinh viện Kỹ thuật quân Trải qua 45 năm hình thành phát triển, Học viện đào tạo hàng vạn cán khoa học kỹ thuật, kỹ thuật quân có trình độ cao cho quân đội, quốc gia quốc tế Đến Học viện đào tạo 30 khóa nghiên cứu sinh 18 với hàng trăm tiến sỹ khoa học kỹ thuật, kỹ thuật quân PHẦN 1: TỔNG QUAN CHUNG Lý lựa chọn đề tài Lý chọn sở đào tạo Mục tiêu mong muốn đạt được: Mục tiêu đăng ký học nghiên cứu sinh học tập nâng cao trình độ chuyên môn Thực đề tài nghiên cứu xuất phát từ yêu cầu cấp bách thực tiễn đặt là: Nghiên cứu phương pháp tối ưu hóa truyền dẫn mạng vô tuyến hợp tác MIMO Mục tiêu Mục tiêu Mong muốn đạt đáp ứng đủ điều kiện và mong mong muốn đạt tuyển chọn vào đào tạo nghiên cứu sinh, hoàn muốn đạt thành chương trình đào tạo bảo vệ thành công luận Dự kiến làm việc sau tốt nghiệp án tiến sỹ Học viện 19 PHẦN 1: TỔNG QUAN CHUNG Lý lựa chọn đề tài Dự kiến làm việc sau tốt nghiệp: Sau tốt nghiệp, nguyện vọng trở Trường sĩ quan Chỉ huy - Kỹ thuật Lý Thông tin công tác Bằng kiến thức học chọn được, đóng góp vào công tác đào tạo cán sở đào tạo kỹ thuật thông tin nhân viên chuyên môn kỹ thuật thông tin Nhà trường, góp phần nâng cao chất Mục tiêu lượng đào tạo nguồn nhân lực kỹ thuật thông tin, mong muốn đạt nguồn nhân lực phục vụ công nghiệp hoá, đại hoá đất nước Đồng thời tiếp tục nghiên cứu sâu 4 Dự Dựkiến kiến mạng vô tuyến hợp tác làm làm việc việc sau sau tốt tốt nghiệp nghiệp 20 PHẦN 2: KẾ HOẠCH THỰC HIỆN Họcbổ bổ Học sung sung kiến kiến thức thức Học phần đào tạo trình độ tiến sỹ Chuyên đề tiến sỹ Học bổ sung kiến thức: Học bổ sung kiến thức công nghệ truyền dẫn MIMO; Nguyên lý truyền dẫn OFDM; Mô hệ thống thông tin Matlab Tự học bổ sung nâng cao trình độ ngoại ngữ để đủ điều kiện ngoại ngữ trước bảo vệ luận án theo quy chế Bộ Giáo dục & đào tạo Nghiên cứu khoa học Phần thực luận án 21 PHẦN 2: KẾ HOẠCH THỰC HIỆN Học bổ sung kiến thức Học phần đào tạo trình độ tiến sỹ: Tham gia học tập đầy đủ học phần, tín bắt buộc thuộc chương trình đào tạo tiến sỹ Họcphần phần khoa Vô tuyến điện tử Lựa chọn học tập học Học đào tạo đào tạo phần tự chọn thuộc chương trình đào tạo tiến sỹ có trình độ trình độ nội dung chuyên sâu phù hợp với nội dung tiến sỹ tiến sỹ nghiên cứu đề tài Với học phần sau: Vô tuyến thống kê; Lý thuyết xử lý tín hiệu; Nguyên lý Chuyên đề tiến sỹ truyền dẫn OFDM; Mô hệ thống thông tin Matlab Nghiên cứu khoa học Cập nhật kiến thức vô tuyến hợp tác Học tập nâng cao trình độ lý thuyết, phương Phần thực pháp luận nghiên cứu khoa học để nâng cao khả luận ứng dụng phương pháp nghiên cứu khoa án học quan trọng thiết yếu phục vụ trình nghiên cứu luận án 22 PHẦN 2: KẾ HOẠCH THỰC HIỆN Học bổ sung kiến thức Học phần đào tạo trình độ tiến sỹ Chuyên đề tiến sỹ Chuyên đề tiến sỹ: Tự học tập, nghiên cứu cập nhật kiến thức liên quan trực tiếp đến nội dung đề tài như: * Tổng quan truyền dẫn hợp tác * Các phương pháp truyền dẫn hợp tác * Các phương pháp nâng cao chất lượng truyền dẫn hợp tác Nghiên cứu khoa học Phần thực luận án 23 PHẦN 2: KẾ HOẠCH THỰC HIỆN Học bổ sung kiến thức Học phần đào tạo trình độ tiến sỹ Chuyên đề tiến sỹ Nghiên cứu khoa học: Tham gia nghiên cứu khoa học chuyên đề thuộc nội dung nghiên cứu luận án Tập trung nghiên cứu, cập nhật kiến thức liên quan trực tiếp đến đề tài nghiên cứu như: Vô tuyến thống kê; Lý thuyết xử lý tín hiệu; Mô hệ thống thông tin Matlab; Nguyên lý truyền dẫn OFDM; Tổng quan truyền dẫn hợp tác; Các phương pháp truyền dẫn hợp tác; Các phương pháp nâng cao chất lượng truyền dẫn hợp tác.… Dự kiến thực hoàn thành chuyên đề nghiên cứu khoa học sau: Nghiên Nghiên cứu cứu khoa khoa học học * Tổng quan truyền dẫn hợp tác Phần thực luận * Các phương pháp truyền dẫn hợp tác án * Các phương pháp nâng cao chất lượng truyền dẫn hợp tác 24 PHẦN 2: KẾ HOẠCH THỰC HIỆN Học bổ sung kiến thức Phần thực luận án: T T T T Học phần đào tạo trình độ tiến sỹ 10 Chuyên đề tiến sỹ 11 73 Nghiên cứu khoa học Thời Thời gian Thờigian gian Kết Kết Kết (bắt đầu, kết (bắt đầu, kết (bắt đầu, Phải đạt Phải đạt Phải đạt thúc) thúc) kết thúc) Thu thập, nghiên Đủ tài NCKH, chương 2, hộiBản nhận 3-5/2011 Gửi xin viết ý kiến chuyên Nội dung 9-10/2013 đánh cứu liệu thảo nội liệu dung chương xét 5-9/2012 gia tài chương giá cấp mônđề cương Đề cương 5-6/2011 Xâybộdựng Hội thảo khoa học kết học Báo cáo Công bố báo khoa 11/2013 Thông quacứu đề cương Đềkhoa cương bàihọc báo 6/2011 9/2012 nghiên luận án nội dung chương Nội việc Nội dung công việc Nộidung dungcông công việc chủ thực chủ yếu cần thực chủyếu yếucần cần thực Nộp bảoluận vệ đề Hoàn chỉnh án, bảo ĐềNội dung 7-8/2011 12/20134 NCKH, viết chương cương 3, hội 12 cương Nội dung 10/2012vệ cấp sở Luận án 3/2014 thảo nội dung chương chương 7/2013 NCKH, viết chương cấp môn Theo kế Hoàn chỉnh luận án, bảo Nội dung 10/20115 Phần thực 13 1, hội thảo nội dung Nội dung hoạch bàiviện báo khoa học luận án Phần thực Công vệ cấpbố học chương cấp báo Học 8/2013 luận viện 4/2012 nội dung chương chương luận án án môn 25 Ghi Ghi chú PHẦN 3: KẾT LUẬN Kính thưa Tiểu ban xét tuyển nghiên cứu sinh! - Là cán đào tạo Trường sĩ quan huy - kỹ thuật Thông tin năm (1994 – 1999) Tốt nghiệp hệ đào tạo kỹ sư (văn khoá 2004 - 2006) cao học kỹ thuật điện tử (khoá 2007 – 2009) Học viện Kỹ thuật quân Bản thân trang bị kiến thức chuyên ngành Vô tuyến điện thông tin liên lạc; kiến thức chuyên ngành điện tử viễn thông; kiến thức chuyên ngành kỹ thuật điện tử - Nắm sở lý luận nghiên cứu khoa học; có khả nghiên cứu độc lập khả làm việc theo nhóm Đã thực nghiên cứu khoa học thông qua đề tài luận văn tốt nghiệp đại học, cao học đăng 01 báo khoa học tạp chí Khoa học công nghệ Đại học Thái Nguyên 26 PHẦN 3: KẾT LUẬN - Có trình độ Tiếng Anh đủ khả tiếp cận nghiên cứu tài liệu nước - Đã có thời gian tìm hiểu mạng vô tuyến hợp tác nội dung liên quan đến lĩnh vực nghiên cứu đề tài - Đã liên hệ nhận định hướng, hướng dẫn đề tài nghiên cứu phó giáo sư, tiến sỹ nghiên cứu lĩnh vực kỹ thuật điện tử: PGS - TS Trần Xuân Nam - HVKTQS - Với định hướng đề tài nghiên cứu dự kiến kế hoạch thực nội dung học tập, nghiên cứu khoa học thực nội dung luận án trên, xin nhận giúp đỡ, đóng góp ý kiến Tiểu ban xét tuyển nghiên cứu sinh để hướng nghiên cứu hoàn thiện có tính khả thi Tôi xin chân thành cảm ơn 27 KÍNH CHÚC CÁC TH ẦY GIÁO TRONG TI ỂU BAN M ẠNH KH ỎE, H ẠNH PHÚC ! 28 HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ BÁO CÁO DỰ ĐỊNH NGHIÊN CỨU CỦA NGHIÊN CỨU SINH Đề tài (hướng nghiên cứu) NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP TỐI ƯU HÓA TRUYỀN DẪN TRONG MẠNG VÔ TUYẾN HỢP TÁC MIMO Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử Mã số: 62.52.70.01 Nghiên cứu sinh: Thiếu tá, Th.S Vũ Đức Hiệp – Trường sĩ quan CHKT Thông Tin Cán bộ hướng dẫn: Thượng tá, PGS - TS Trần Xuân Nam – Học viện KTQS Hà Nội, tháng năm 2011 29