NGHIÊN CỨU VÔ TUYẾN NHẬN THỨC HỢP TÁC CẢM NHẬN PHỔ TRONG MÔI TRƯỜNG PHA ĐINH

Abstract

Tổng quan về nghiên cứu mạng cảm nhận phổ vô tuyến nhận thức trên thế giới Vô tuyến nhận thức (Cognitive Radio) ngày nay đang trở thành một công nghệ hứa hẹn cho phép truy cập vào các dải tần trống. Nhiệm vụ chính của mỗi người dùng CR trong mạng CR đó là phát hiện ra các người dùng được cấp phép (PU) có tồn tại hay không và xác định phổ tần trống nếu PU vắng mặt. Hiệu năng phát hiện (Detection Performance) trong cảm nhận phổ là cực kỳ quan trọng đối với hiệu năng của cả mạng CR và mạng sơ cấp. Rất nhiều nhân tố trong thực tế như pha đinh đa đường, pha đinh che khuất, và hiện tượng không xác định bộ thu có thể ảnh hưởng đáng kể đến hiệu năng phát hiện trong cảm nhận phổ. Quyết định hợp tác kết hợp từ các quan sát được lựa chọn theo phân bố không gian có thể khắc phục yếu điểm của các quan sát riêng lẽ tại mỗi một người dùng CR. Đây chính là lý do cảm nhận phổ hợp tác là một hướng tiếp cận hiệu quả và hấp dẫn để hạn chế pha đinh đa đường và pha đinh che khuất cũng như làm giảm nhẹ vấn đề không xác định bộ thu. Việc gửi thông tin cảm nhận của các CR đến FC hoặc chia sẻ các kết quả cảm nhận đến các nút lân cận được thực hiện trên kênh điều khiển chung còn được gọi là kênh thông báo. Hiện tượng suy giảm kênh cần được xem xét trong vấn đề độ tin cậy của kênh điều khiển. Trong các nghiên cứu trước đây sử dụng giả thiết kênh điều khiển hoàn hảo không bị lỗi trong cảm nhận hợp tác, các nghiên cứu gần đây nghiên cứu ảnh hưởng của tạp âm Gauss, pha đinh đa đường và pha đinh tương quan. Tình hình nghiên cứu về Vô tuyến nhận thức trong nước Ở Việt Nam hiện nay các vấn đề về nghiên cứu Vô tuyến nhận thức chủ yếu tập trung vào vấn đề chia sẻ phổ trong truyền tin (spectrum 2 sharing), cụ thể: (i) Nhóm tác giả thuộc Học viện Công Nghệ Bưu chính viễn thông đã có rất nhiều bài viết chuyên sâu về đánh giá hiệu năng của mạng chuyển tiếp vô tuyến nhận thức khi thực hiện chia sẻ phổ dạng nền hay chồng lấn; (ii) Nhóm tác giả thuộc Đại học Bách Khoa Hà nội tập trung giải quyết bài toán phân bố công suất để tránh nhiễu khi thực hiện chia sẻ phổ và đã thực thi một số Testbed trên nền tảng SDR; (iii) Một nghiên cứu sinh khác của trường Đại học Công nghệ, Đại học Quốc gia Hà nội tập trung nghiên cứu nâng cao dung lượng của hệ thống thông tin Vô tuyến có nhận thức dựa trên OFDM dựa trên các giải pháp phân bố công suất cho các sóng mang con, đảm bảo được điều kiện bảo vệ về nhiễu cho các PU. Trước xu hướng nghiên cứu của thế giới cũng như trong nước về vô tuyến nhận thức hiện nay, luận án được giới hạn trong phạm vi như sau:(i)Tập trung đi vào giải quyết các bài toán trong cảm nhận phổ sử dụng bộ phát hiện năng lượng, (ii) Nghiên cứu vấn đề cảm nhận phổ hợp tác sử dụng kỹ thuật hợp tác cảm nhận tập trung, (iii) Cải thiện hiệu năng của mạng hợp tác cảm nhận cũng như độ tin cậy trong truyền tin trên kênh thông báo dưới ảnh hưởng của pha đinh. Những hạn chế nghiên cứu về cảm nhận phổ trong vô tuyến nhận thức Như đã trình bày ở trên, pha đinh là một trong những nhân tố gây ảnh hưởng mạnh mẽ đối với hệ thống vô tuyến nhận thức trên cả hai kênh cảm nhận và kênh thông báo. Có hai bài toán đặt ra đó là: (i) Đối với kênh cảm nhận: Đánh giá hiệu năng cảm nhận phổ cục bộ của các CR dưới ảnh hưởng của pha đinh; (ii) Đối với kênh thông báo: nâng cao độ tin cậy của kênh thông báo dưới ảnh hưởng của pha đinh. Rất nhiều nhà khoa học đã đi vào nghiên cứu hai bài toán nêu trên, tuy nhiên phần lớn chỉ tập trung vào hai mô hình kênh pha đinh phổ biến là pha đinh đa đường Rayleigh và pha đinh che khuất. Ảnh hưởng của pha đinh trong kênh thông báo cũng đã được xem xét trong pha đinh đa đường và pha đinh tương quan. Trong khi đó, một mô hình pha đinh rất phù hợp với thực tế trong môi trường truyền lan đô thị do Suzuki đề xuất lại chưa thực sự được quan tâm nhiều. Ảnh hưởng của pha đinh Suzuki đối với kênh thông báo trong hợp tác cảm nhận thì cho đến nay theo như hiểu biết của Nghiên cứu sinh chưa hề được đề cập đến.