Tóm tắt Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Cải thiện hiệu suất mạng VLC bằng phương pháp lập lịch tối ưu tài nguyên

Trong luận văn này sẽ tiếp cận phương pháp lập lịch tài nguyên trên cơ sở thông tin người dùng được thu thập và thống kê để nâng cao hiệu suất mạng VLC như tăng thông lượng và giảm trễ truyền thông. Để hiểu rõ hơn, mời các bạn tham khảo chi tiết nội dung luận văn này.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tóm tắt Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Cải thiện hiệu suất mạng VLC bằng phương pháp lập lịch tối ưu tài nguyên HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG --------------------------------------- Hoàng Văn HàCẢI THIỆN HIỆU SUẤT MẠNG VLC BẰNG PHƯƠNG PHÁP LẬP LỊCH TỐI ƯU TÀI NGUYÊN Chuyên ngành : Kỹ thuật Viễn thông Mã số : 8.52.02.08 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI – 2020 Luận văn được hoàn thành tại: HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG Người hướng dẫn khoa học: TS. VŨ TUẤN LÂM Phản biện 1: PGS.TS Nguyễn Tài Hưng Phản biện 2: TS Phạm Xuân Nghĩa Luận văn sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận văn thạcsĩ tại Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông Vào lúc: 09 giờ 00 phút ngày 09 tháng 01 Năm 2021 Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Thư viên của Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông LỜI MỞ ĐẦU Sự thiếu hụt tài nguyên cho dịch vụ mạng không dây ngày nay đưa đến xuhướng di chuyển dải tần số để truyền không dây đến tần số cao hơn trong phổ tần sốvô tuyến (Radio Frequency). Băng thông phổ ánh sáng khả kiến (Visual Light) rộnghơn 1000 lần so với toàn bộ phổ tần 300 GHz RF đã và đang chứng tỏ là mộtphương án khả thi trong truyền thông băng rộng. Truyền thông ánh sáng nhìn thấy(VLC: Visual light Communication) cho phép cơ sở hạ tầng chiếu sáng hiện tạicung cấp không chỉ chiếu sáng mà còn cả giao tiếp không dây. Yêu cầu cơ bản của hệ thống VLC là cung cấp truyền dẫn tốc độ cao và độphủ sóng liền mạch. Để đáp ứng yêu cầu này, kiến trúc hệ thống VLC sử dụng trạmphát đa chùm sáng đã được đề xuất gần đây. Tuy nhiên, nâng cao hiệu năng hệthống này vẫn đang là vấn để mở đối với các nhà nghiên cứu và triển khai khi sốlượng các điều kiện ràng buộc tăng lên. Trong đó, vấn đề về nhiễu đồng kênh phụthuộc rất lớn vào ràng buộc không gian cũng như thuật toán phân bổ tài nguyên chongười dùng. Vì vậy, đây là một vấn để mở cần nghiên cứu để cải thiện hiệu năng hệthống VLC. Các giải pháp giảm nhiễu đồng kênh để nâng cao hiệu suất mạng VLC đượcnhiều nhà nghiên cứu quan tâm và thể hiện qua nhiều phương án kỹ thuật như: Táisử dụng tần số, điều khiển công suất, hiệu chỉnh góc phát chùm sáng hoặc kỹ thuậtlập lịch phân bổ tài nguyên. Trong luận văn này sẽ tiếp cận phương pháp lập lịch tàinguyên trên cơ sở thông tin người dùng được thu thập và thống kê để nâng cao hiệusuất mạng VLC như tăng thông lượng và giảm trễ truyền thông. Phần còn lại của luận án này được tổ chức như sau: Chương 1: Tổng quan về công nghệ truyền thông sử dụng ánh sáng nhìn thấy Chương 2: Các vấn đề liên quan tới hiệu năng hệ thống Chương 3: Nâng cao hiệu năng VLC thông qua kỹ thuật lập lịch Cuối cùng, Luận án này tóm tắt công việc của mình với một số nhận xét vàmột số định hướng làm trong tương lai. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ TRUYỀN THÔNG SỬ DỤNG ÁNH SÁNG NHÌN THẤY 1.1 Quá trình phát triển của công nghệ VLC Trong những năm 1990, đã chứng kiến sự ra đời của đèn LED với độ chiếusáng cao giúp mục đích chiếu sáng thông thường [2]. Chỉ trong vòng vài năm, hiệuquả của ánh sáng đèn LED đã được cải thiện nhanh chóng, từ ít hơn 0.1 lm/W chođến lên trên 230 lm/W và đồng thời tuổi thọ đèn có thể lên đến 100.000 giờ Vào năm 2000, các nhà nghiên cứu tại trường Đại học Keio, Nhật Bản đã đềxuất sử dụng đèn LED trắng để xây dựng một mạng truy cập không dây trong nhà.Điều này đã thúc đẩy việc nghiên cứu (đặc biệt là ở Nhật Bản) để xây dựng hệthống truyền thông dữ liệu tốc độ cao thông qua việc sử dụng ánh sáng nhìn thấy.Điều này đã dẫn tới việc thành lập hiệp hội truyền thông ánh sáng nhìn thấy(VLCC) tại Nhật Bản vào tháng 11 năm 2003 [3]. Năm 2004, tại Nhật Bản đã trìnhdiễn một hệ thống sử dụng đèn LED để truyền dữ liệu tốc độ cao đến các thiết bịmáy tính cầm tay và phương tiện xe. Năm 2007, hiệp hội VLCC của Nhật Bản đãđề xuất hai tiêu chuẩn: tiêu chuẩn hệ thống truyền thông sử dụng ánh sáng nhìn thấyvà tiêu chuẩn hệ thống ID ánh sáng nhìn thấy, và JEITA đã chấp nhận các tiêuchuẩn này như JEITA CP-1221 và JEITA CP-1222. Năm 2008, trình diễn hệ thốngVLC sử dụng đèn LED trắng có thể đạt tốc độ dữ liệu lớn hớn 100 Mbps trên cáckhoảng cách dài hơn vài mét và sử dụng đường truyền thẳng (LOS). Hiệp hộiVLCC cũng kết hợp và điều chỉnh lớp vật lý với truyền thông sử dụng hồng ngoạido Hiệp hội Dữ liệu hồng ngoại Quốc tế (IrDA) đề xuất trong năm 2009. Song songvới đó, dự án GIS Gigabit (OMEGA) do Liên minh Châu Âu tài trợ cũng phát triểntruyền thông quang học như một cách để gia tăng mạng lưới truyền thông RF. Vàonăm 2014, hiệp hội VLCA (Hiệp hội Truyền thông ánh sáng nhìn thấy) được thànhlập như một kế nhiệm của hiệp hội VLCC tại Nhật Bản, để chuẩn hóa công nghệVLC. 1.2 Các đặc trưng kỹ thuật của công nghệ VLC 1.2.2 Các đặc trưng của công nghệ VLC Ánh sáng nhìn thấy Đỏ Da cam Vàng Xanh lá Lam Xanh da Tím cây trời Hình 1.1: Phổ tần số ánh sáng nhìn thấy của VLC Ánh sáng nhìn thấy là dạng sóng với bước sóng nằm trong khoảng từ 380nmđến 750nm tương ứng với giải tần số từ 430THz đến 790THz như thể hiện ở hình1.4. Do đó công nghệ VLC sử dụng ánh sáng nhìn thấy có băng thông không bị hạnchế, băng tần có thể đạt 400 THz. Với sự phát triển không ngừng của công nghệLED, VLC có thể đạt được truyền dẫn tốc độ cao lên tới hàng gigabit. Dưới đây làmột số đặc trưng tiêu biểu của công nghệ VLC [3][5][6]: Công nghệ VLC có rất nhiều ưu điểm so với công nghệ truyền thông vô tuyếntruyền thống, công ng ...