Nghiên cứu một mạng vô tuyến với sự trợ giúp của bề mặt phản xạ thông minh

TỔNG QUAN

Đặt vấn đề và lí do chọn đề tài

Hệ thống công nghệ không dây và truyền thông không dây đã có lịch sử hơn một thế kỷ, nhưng chỉ đến cuối những năm 1970 và đầu những năm 1980 mới được cung cấp bởi các nhà dịch vụ đầu tiên Sự phát triển vượt bậc của Internet toàn cầu vào những năm 1990 phản ánh nhu cầu thông tin liên lạc đại chúng và những lợi ích to lớn mà công nghệ truyền thông mang lại.

Công nghệ mạng di động bắt đầu xuất hiện từ những năm 1980 với tên gọi 1G và đã phát triển lên đến 6G hiện nay Mạng 6G hứa hẹn sẽ là chìa khóa kết nối với Internet of Things (IoT) trong tương lai nhờ vào những ưu điểm vượt trội Một trong những ứng dụng quan trọng của 6G là nghiên cứu bề mặt phản xạ có khả năng truyền tải sóng điện từ vượt qua các vật cản Để đáp ứng nhu cầu băng thông cao, tốc độ nhanh và độ trễ thấp của người dùng, nhóm nghiên cứu đã xem xét các công nghệ hỗ trợ lớp vật lý cho mạng không dây, trong đó bề mặt phản xạ thông minh (RIS) nổi bật với khả năng thu thập tín hiệu từ máy phát và tạo chùm tia đến người nhận, đang thu hút sự quan tâm trong cộng đồng truyền thông.

Nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu một mạng vô tuyến với sự trợ giúp của bề mặt phản xạ thông minh” tập trung vào công nghệ không dây 6G, nhằm cải thiện đáng kể môi trường truyền tải so với các công nghệ hiện tại Đây sẽ là bước đệm quan trọng cho sự phát triển trong lĩnh vực truyền thông và công nghệ không dây.

Mục tiêu

Phân tích lý thuyết và phương thức hoạt động dựa trên tài liệu tham khảo hiện có giúp nghiên cứu và mô phỏng các thông số cần thiết bằng phần mềm Matlab Qua đó, chúng ta có thể đưa ra những đánh giá, kết luận và đề xuất hướng phát triển cho công nghệ mới trong tương lai.

Giới hạn

_ Chỉ nghiên cứu một phần nhỏ cấu hình, cách thức hoạt động, những đặc tính của bề mặt phản xạ thông minh

_ Không có mô hình sản phẩm vì đây là công nghệ mới trong tương lai còn nhiều tiềm năng chưa được khai thác

_ Đề tài chỉ dừng lại ở mức nghiên cứu tổng quan về bề mặt phản xạ thông minh và khả năng hỗ trợ hệ thống mạng không dây

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG 2

Kết quả mô phỏng và nghiên cứu lý thuyết chỉ mang tính chất tham khảo; để áp dụng vào thực tế, cần trải qua nhiều giai đoạn và tốn nhiều thời gian.

Nội dung

_ Nội dung 1: Đọc và tham khảo các tài liệu về công nghệ không dây được hỗ trợ bởi bề mặt phản xạ thông minh

_ Nội dung 2: Nghiên cứu ba thông số đánh giá: tín hiệu trên nhiễu, xác suất dừng, dung lượng ergodic

_ Nội dung 3: Tìm hiểu về lập trình Matlab

_ Nội dung 4: Lập lưu đồ giải thuật và tiến hành mô phỏng SNR, OP và EC

_ Nội dung 5: Ghi nhận kết quả và tiến hành đánh giá.

Bố cục

Tóm tắt những chương trong đồ án

Trong quá trình nghiên cứu đề tài, nhóm sẽ trình bày lý do và cơ sở lựa chọn đề tài, xác định mục tiêu hoàn thành, cũng như giới hạn của nghiên cứu Chúng tôi sẽ thực hiện các bước từ tổng quát đến cụ thể để đảm bảo tính logic và hiệu quả trong quá trình nghiên cứu.

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Giới thiệu về công nghệ không dây 6G

6G sẽ là tiêu chuẩn thế hệ thứ sáu cho các công nghệ truyền thông không dây, kế thừa mạng 5G và dự kiến đạt tốc độ lên đến 95 Gbit/s Mạng 6G sẽ tiếp tục là mạng di động băng thông rộng, chia khu vực dịch vụ thành các ô địa lý nhỏ Nhiều công ty lớn như Nokia, Huawei, Samsung, LG và Apple đã bày tỏ sự quan tâm đến 6G, cùng với sự chú ý từ các quốc gia như Trung Quốc, Hàn Quốc và Nhật Bản Dự kiến, 6G sẽ được thương mại hóa vào những năm 2030.

6G hứa hẹn cung cấp tốc độ truyền dữ liệu lên tới 100 Gbps và độ trễ dưới 1 ms, cho phép kết nối hơn 10 triệu thiết bị trong phạm vi 1 km vuông Công nghệ 6G dự kiến sẽ được thương mại hóa vào năm 2030 So với 5G, nơi người dùng có thể tải 1 giờ phim trong vài giây, 6G sẽ cho phép tải xuống chỉ trong một giây.

Chuyên gia nhận định rằng công nghệ mạng 6G sẽ đánh dấu một cuộc cách mạng công nghệ lớn, vượt trội hơn hẳn so với các thế hệ mạng trước, với khả năng kết nối các mạng di động quốc gia thành một mạng di động toàn cầu duy nhất.

Hình 2.1 minh họa sự phát triển của các thế hệ mạng di động không dây từ 1G đến 6G Mỗi thế hệ mới xuất hiện sau khoảng một thập kỷ, với sự cải thiện đáng kể về tốc độ truyền tải thông tin Tốc độ của mạng không dây ở mỗi thế hệ mới thậm chí tăng gấp hàng nghìn lần so với thế hệ trước đó.

Hình 2.1 Lịch sử phát triển của mạng di động

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Công nghệ mạng 1G: thoại không dây

Mạng di động thế hệ đầu tiên (1G) ra mắt vào năm 1980, chỉ cung cấp dịch vụ thoại với nhiều hạn chế Chất lượng thoại kém, thường xuyên bị ngắt cuộc gọi, thời gian sử dụng pin ngắn và thiếu tính năng bảo mật là những vấn đề lớn của công nghệ này Tốc độ lý thuyết của mạng 1G đạt tối đa 2,4 Kbps.

Công nghệ mạng 2G: nhắn tin đa phương tiện

Mạng 2G, được thử nghiệm lần đầu tại Phần Lan vào năm 1991, đã đánh dấu một bước tiến lớn so với thế hệ 1G bằng việc chuyển đổi từ truyền thông tương tự sang truyền thông số Không chỉ cung cấp dịch vụ thoại, mạng 2G còn hỗ trợ các dịch vụ dữ liệu như nhắn tin SMS và nhắn tin đa phương tiện MMS Ban đầu, tốc độ mạng 2G đạt khoảng 50 Kbps, nhưng sau một số cải tiến với công nghệ GPRS và EDGE, tốc độ này có thể nâng lên tới 1,3 Mbps.

Tuy hiện nay mạng 2G đã được thay thế bởi các công nghệ mới, nhưng vẫn được sử dụng như một kênh dự phòng ở khắp nơi trên thế giới [2]

Công nghệ mạng 3G: thoại truyền hình, internet di động

Mạng 3G, được giới thiệu vào năm 1998, đã đánh dấu sự khởi đầu cho mạng di động băng thông rộng với tốc độ truyền dữ liệu cao hơn Nhờ vào những cải tiến về tốc độ, người dùng có thể truy cập các dịch vụ như điện thoại truyền hình và internet Tốc độ tối đa của mạng 3G đạt 2 Mbps khi không di chuyển và 384 Kbps khi di chuyển Qua các công nghệ cải tiến như HSPA và HSPA+, tốc độ mạng 3G có thể đạt tới 7,2 Mbps.

Công nghệ mạng 4G: ứng dụng internet

Mạng 4G, ra mắt vào năm 2008, không chỉ cải thiện kết nối internet so với mạng 3G mà còn hỗ trợ nhiều dịch vụ như game online, truyền hình HD và hội nghị truyền hình Với tốc độ lý thuyết lên đến 1 Gbps và 100 Mbps khi di động, 4G đáp ứng nhu cầu sử dụng các dịch vụ yêu cầu băng thông cao.

Công nghệ mạng 5G: internet vạn vật

Mạng 5G đang trong giai đoạn thử nghiệm tại một số khu vực trên toàn cầu, mang đến nhiều cải tiến đáng chú ý như tốc độ truyền tải nhanh hơn, khả năng kết nối cao hơn, độ trễ thấp hơn và tiết kiệm năng lượng.

Mạng 6G dự kiến sẽ đạt tốc độ Terabit (Tbps), nhanh hơn từ vài trăm đến vài nghìn lần so với mạng 5G Tuy nhiên, mục tiêu chính của mạng 6G không chỉ là tốc độ, mà còn nhằm khắc phục những vấn đề còn tồn tại của các thế hệ mạng trước và đáp ứng các yêu cầu trong tương lai.

Mạng 6G nhằm khắc phục những hạn chế của mạng 5G, tập trung vào khả năng kết nối giữa không gian, khí quyển, mặt đất và dưới biển Các định hướng chính của mạng 6G sẽ mở ra nhiều cơ hội mới cho công nghệ và truyền thông.

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT kết nối đang được nghiên cứu là: kết nối thông minh (Intelligent Connectivity), kết nối sâu (Deep Connectivity), kết nối không đồng nhất (Holographic Connectivity) và kết nối khắp nơi (Ubiquitous Connectivity) Hiện đang có khá nhiều công nghệ tiềm năng, kể cả các công nghệ của tương lai được xem xét đưa vào mạng 6G như truyền thông không dây quang, truyền thông lượng tử, thiết bị bay không người lái, vệ tinh tầng thấp… các công nghệ như trí tuệ nhân tạo (AI), phân tích dữ liệu lớn cũng được đưa vào hỗ trợ mạng 6G nhằm đảm bảo các mục tiêu về chất lượng mạng (QoS) [2]

Mạng 6G hứa hẹn sẽ số hoá và kết nối toàn cầu, với nhiều quốc gia đã sẵn sàng tham gia cuộc đua nghiên cứu và triển khai công nghệ này Mặc dù 6G chưa phải là công nghệ hoạt động mà chỉ đang trong giai đoạn nghiên cứu ban đầu, sự phát triển nhanh chóng của công nghệ có thể biến 6G thành hiện thực trong thời gian không xa Trong những năm gần đây, mạng 5G đã trở thành nền tảng công nghệ mới cho cuộc cách mạng công nghiệp 4.0, cho phép người dùng trải nghiệm những lợi ích của kết nối dữ liệu tiên tiến Theo giám đốc công nghệ của Ericsson, Erik Erurupt, tốc độ phát triển của công nghệ có thể đạt đến một tầm cao mới với sự ra đời của mạng 6G.

Mạng 6G có khả năng khiến công nghệ 5G trở nên lạc hậu như 2G Trong khi 5G vẫn đang trong giai đoạn thương mại hóa tại một số quốc gia, nhận định này gợi lên những suy nghĩ sâu sắc về tương lai của công nghệ truyền thông không dây.

Tương lai của mạng không dây thế hệ thứ 6 sẽ đối mặt với nhiều yêu cầu khắt khe hơn so với các thế hệ trước, bao gồm khả năng truyền dẫn cao, độ trễ thấp, độ chính xác trong truyền tải, hiệu suất năng lượng tối ưu, khả năng kết nối đa phương tiện, độ tin cậy cao và kết nối thông minh.

Bề mặt phản xạ thông minh

Công nghệ phát triển cho lớp vật lý đang đóng vai trò quan trọng trong hệ thống mạng không dây tương lai (6G) Việc tích hợp RIS vào mạng không dây được coi là một phát minh cách mạng, có khả năng tùy chỉnh và biến đổi môi trường giao tiếp không dây.

Về cụ thể, bề mặt phản xạ thông minh (RIS) là một bề mặt cực mỏng bao gồm

Các phần tử MS trong RIS, được gọi là đơn vị phản xa, là các bộ phân tán có thể cấu hình lại, cho phép điều chỉnh môi trường truyền nhằm tối ưu hóa khả năng truyền và nhận trong giao tiếp không dây Mỗi cặp đơn vị phản xạ có hai diode biến dung, loại diode này hoạt động như một tụ điện với điện dung có thể thay đổi theo điện áp tác dụng Nhờ vào bộ điều khiển, chúng ta có thể điều chỉnh góc phản xạ để tối ưu hóa tín hiệu đến người nhận, từ đó nâng cao hiệu suất của hệ thống.

Hình 2.2 Bề mặt phản xạ có thể cấu hình lại (RIS) với bộ điều khiển

Hình 2.3 minh họa chi tiết một phần tử trong RIS, nơi phản ứng giai đoạn được điều khiển bởi nhiều PIN diode với khả năng đóng/mở Tần số hoạt động của các phần tử này dao động từ khoảng 6 GHz đến hàng THz.

Hình 2.3 Cấu tạo của một phần tử trong RIS

RIS được trang bị các bề mặt chọn lọc tần số với cấu trúc phẳng và diode PIN được nhúng trên các phần kết nối kim loại Các diode PIN này có khả năng bật và tắt thông qua phân cực bên ngoài, tạo ra hai trạng thái khác nhau cho bề mặt phản xạ thông minh Khi diode PIN tắt, bề mặt trở nên gần như trong suốt, cho phép năng lượng đi qua, trong khi khi diode PIN được kích hoạt, phần lớn năng lượng tới sẽ bị phản xạ Như vậy, bề mặt phản xạ thông minh thực hiện hai chức năng quan trọng: cho phép sóng đi qua hoặc phản xạ từ bề mặt Hình 2.4 minh họa cấu trúc của bề mặt phản xạ thông minh với các phần tử được sắp xếp trật tự.

Hình 2.4 Cấu trúc của RIS

Bề mặt ban đầu sử dụng vật liệu có khả năng phân tán tín hiệu với góc truyền tải khác nhau Mặc dù có thể đạt được khả năng phân tán nhất định, nhưng hiệu quả bị giới hạn bởi góc tới và góc phản xạ do trở kháng của vật liệu cố định.

2.5 mô tả tấm phản xạ đầu tiên với chất liệu được làm bằng kim loại Do được cấu thành từ cùng một loại vật liệu cho nên trở kháng ở mọi điểm trong bề mặt bằng nhau dẫn đến góc của tín hiệu truyền đến với tín hiệu phản xạ là một hằng số cố định

Hình 2.5 Sự hình thành ban đầu của bề mặt phản xạ thông minh

Dần dần, bề mặt được cải tiến nhờ vào việc sử dụng vật liệu có khả năng thay đổi trở kháng, giúp bề mặt phân tán sóng ở nhiều góc độ khác nhau.

Bề mặt phản xạ thông minh lý tưởng, như thể hiện trong Hình 2.6, có khả năng thay đổi trở kháng tại từng thành phần của nó, cho phép nhiều trở kháng hoạt động đồng thời Tính năng này giúp bề mặt điều chỉnh hướng truyền của sóng tín hiệu một cách linh hoạt.

Hình 2.6 Bề mặt phản xạ thông minh lý tưởng Đồng hành song song cùng với sự phát triển về cấu trúc là sự phát triển về ý tưởng

• Tấm phản xạ cố định (1960)

• Bề mặt có thể tự điều chỉnh

• Bề mặt được điều khiển bằng phần mềm

• Bề mặt được điều khiển bằng phần mềm thời gian thực

2.2.3 Công nghệ hứa hẹn của tương lai a Tại sao chúng ta cần RIS

Chi phí thấp là yếu tố đầu tiên khi nói đến RIS, vì thiết bị này không cần hỗ trợ từ các bộ khuếch đại, ADC hay DAC Bên cạnh đó, RIS còn sở hữu độ phân giải không gian cao nhờ việc tích hợp nhiều phần tử ăng-ten trong một không gian nhỏ gọn, cho phép tạo ra chùm tia theo hướng mong muốn Đặc biệt, việc lắp đặt và mở rộng RIS rất dễ dàng nhờ bề mặt siêu mỏng Là công nghệ 6G tương lai, RIS không chỉ kế thừa những ưu điểm của các công nghệ hiện tại mà còn được nghiên cứu để cải thiện tính ưu việt So sánh với các công nghệ tiên tiến gần đây, RIS vượt trội hơn về cơ chế hoạt động, trạng thái song công, số lượng đường truyền chuỗi tần số vô tuyến, chi phí phần cứng và năng lượng tiêu thụ.

Số lượng chuỗi đường truyền tần số vô tuyến cần thiết

RIS Chủ động/thụ động, phản xạ

Song công/bán song công

Nhiều Rất cao Rất cao

Relay Chủ động, nhận và truyền

Song công/ bán song công

Bảng 2.1 So sánh RIS với các công nghệ tiên tiến khác

Bề mặt phản xạ thông minh được cấu tạo từ ba lớp: lớp ngoài cùng, lớp giữa và lớp trong, với hai phần quan trọng là chip xử lý và bề mặt Lớp ngoài cùng chứa các phần tử phản xạ, có chức năng tương tác trực tiếp với tín hiệu đến, như được mô tả trong Hình 2.8.

Hình 2.8 Cấu tạo của một bề mặt phản xạ thông minh

Chip xử lý được sử dụng để điều chỉnh và cấu hình lại bề mặt nhằm tập trung tín hiệu, tạo thành chùm tia phản xạ đến người nhận Bề mặt này bao gồm nhiều phần tử, mỗi phần tử hoạt động như một ăng ten có khả năng điều chỉnh hướng tín hiệu Lớp ngoài cùng là lớp chất nền điện môi với các phần tử MS, tương tác trực tiếp với tín hiệu đến Lớp giữa là mặt phẳng đồng, giúp ngăn ngừa rò rỉ năng lượng, trong khi lớp trong là lớp điều khiển chứa bo mạch điện.

2.2.5 Đặc tính cơ bản a Tạo ra môi trường vô tuyến có thể điều khiển

Một đặc điểm nổi bật của RIS là khả năng điều chỉnh phương thức truyền tín hiệu không dây giữa trạm phát và trạm thu Tính năng này giúp tối ưu hóa hiệu suất của cả trạm phát, trạm thu và môi trường truyền dẫn Ngoài ra, RIS còn có khả năng tạo ra chùm tín hiệu thụ động.

Chùm tia hình thành khi nhiều bản sao của cùng một tín hiệu được phát tán từ nhiều ăng ten, tạo ra sự giao thoa tại nhiều điểm trong không gian Khi các bản sao được nhận đồng thời tại nơi thu, tín hiệu sẽ mạnh hơn nhiều so với khi chỉ có một tín hiệu đơn lẻ Nếu độ trễ tại N ăng ten được điều chỉnh chính xác, hiệu quả thu nhận có thể tăng gấp N lần so với công suất tổng thể Khi một RIS phát xạ lại tín hiệu với độ trễ điều chỉnh theo chùm tia tại nơi thu, nó mang lại lợi ích gia tăng N bên cạnh chùm tia ban đầu.

Một RIS không chỉ tạo ra chùm tia mà còn có khả năng đồng bộ hóa khả năng tán xạ của bề mặt với hình dạng tùy ý, cho phép tạo ra sự chồng chất của nhiều chùm tia hoặc hoạt động như một bộ tán xạ khuếch tán.

2.2.6 Hướng ứng dụng thực tế

Trong bài viết này, ứng dụng hiệu quả nhất được mô tả là việc sử dụng một trạm phát sóng trên mái nhà để truyền tín hiệu đến người sử dụng trong nhà Giả sử nhà được xây dựng từ vật liệu cản tín hiệu, ngoại trừ cửa sổ, một RIS (Hệ thống phản hồi thông minh) được thiết kế để thu nhận năng lượng tín hiệu và phát xạ lại dưới dạng chùm sóng Để đảm bảo chùm sóng được truyền thẳng đến thiết bị nhận bất kỳ vị trí nào trong phòng, RIS cần có khả năng tự điều chỉnh Việc sử dụng RIS trong thí nghiệm này giúp cải thiện tín hiệu SNR, đặc biệt hữu ích trong các khu vực thành phố nơi có nhiều công trình gây cản trở và nhiễu Thêm vào đó, RIS dễ dàng triển khai và lắp đặt, thích hợp cho các khu vực hạn chế về không gian như thành phố, văn phòng và công sở.

Hình 2.9 Mô hình giả lập hoạt động thực tế của công nghệ không dây được hỗ trợ bởi RIS

Lý thuyết về độ nhiễu

Nhiễu thông tin vô tuyến điện trong các hệ thống truyền thông là năng lượng không cần thiết từ một hoặc nhiều nguồn phát xạ, làm giảm chất lượng và có thể gây gián đoạn hoặc mất thông tin Nhiễu có thể đến từ các nguồn tự nhiên hoặc nhân tạo và thường được phân biệt với tín hiệu làm phiền qua các tỷ lệ như SNR, SIR và SNIR Nó cũng khác với méo, là sự thay đổi không mong muốn của dạng sóng tín hiệu Mặc dù thường không mong muốn, nhiễu có thể có ích trong một số ứng dụng như tạo số ngẫu nhiên Các loại nhiễu khác nhau phát sinh từ các thiết bị và quy trình khác nhau, chủ yếu do chất lượng sản xuất và sai sót của vật liệu.

Khái niệm về tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu (SNR)

SNR (Tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu) là chỉ số đo lường mức năng lượng của tín hiệu chứa thông tin so với mức năng lượng của nhiễu không mong muốn.

CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT giữa công suất của tín hiệu (signal) xuất ra và tạp âm (noise), được tính bằng decibel (dB) [12]

Chỉ số SNR (Tỷ lệ tín hiệu trên tiếng ồn) thường được sử dụng trên các thiết bị truyền thông; giá trị SNR càng cao thì chất lượng tín hiệu âm thanh càng tốt Nếu tín hiệu yếu hơn tiếng ồn, âm thanh sẽ trở nên không rõ ràng.

Khái niệm về xác suất dừng (OP)

2.5.1 Định nghĩa xác suất dừng

Xác suất dừng của kênh truyền thông là khả năng mà tốc độ thông tin không đáp ứng yêu cầu do sự thay đổi của dung lượng kênh Nó được xác định là xác suất mà tốc độ thông tin thấp hơn tốc độ ngưỡng cần thiết Hiện tượng ngắt có thể xảy ra trong một khoảng thời gian nhất định do hiện tượng mờ dần, mà dung lượng kênh bị ảnh hưởng bởi yếu tố này.

C = log 2 (1 + h 2 SNR) (2.1) trong đó h là hệ số làm mờ (fading) và SNR là tỷ lệ tín hiệu mong muốn trên nhiễu mà không có fading Khi C mang tính ngẫu nhiên, hằng số sẽ không khả dụng, dẫn đến việc thông tin có thể được truyền với lưu lượng dưới mức ngưỡng yêu cầu.

2.5.2 Ảnh hưởng của xác suất dừng

Xác suất dừng được định nghĩa là khả năng mà tốc độ thông tin truyền đạt thấp hơn mức ngưỡng yêu cầu Khi xác suất dừng xảy ra, thông tin vẫn được truyền nhưng dưới mức tối thiểu, dẫn đến việc lượng thông tin ban đầu có thể không đạt yêu cầu như mong đợi.

Khái niệm về dung lượng Ergodic (EC)

2.6.1 Định nghĩa dung lượng Ergodic

Quá trình Ergodic cho phép lấy đại lượng trung bình theo thời gian thay cho đại lượng trung bình toàn hệ thống, điều này có nghĩa là kênh phải thay đổi đủ nhanh để trải qua tất cả các trạng thái Một kênh ergodic có khả năng hỗ trợ tốc độ truyền không lỗi tối đa với độ tin cậy 100%.

C = E[log2(1 + p)] (2.2), trong đó E đại diện cho giá trị trung bình và p là tỷ số tín hiệu trên nhiễu (SNR) Kênh được gọi là phi Ergodic khi nó không thay đổi đủ nhanh để trải qua tất cả các trạng thái mờ dần trong suốt thời gian giao tiếp, điều này thường xảy ra khi kênh bị chậm do fading cản hoặc khi tồn tại quá lâu trong quá trình truyền dữ liệu.

BỘ MÔN ĐIỆN TỬ TRUYỀN THÔNG 14 shadowing Dung lượng Ergodic thu được khi dung lượng tức thời được tính trung bình ở mọi giá trị thời gian [14]

2.6.2 Ảnh hưởng của dung lượng Ergodic

Dung lượng Ergodic có ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất của hệ thống, cho phép mọi giá trị dung lượng tức thời trở thành giá trị dung lượng trung bình, từ đó nâng cao độ tin cậy Hệ thống với dung lượng Ergodic cao sẽ cải thiện hiệu suất, ngược lại, nếu dung lượng thấp sẽ ảnh hưởng tiêu cực So sánh với hai thông số SNR và OP, dung lượng Ergodic (EC) có đặc điểm tương tự như SNR nhưng ngược lại với OP.

CHƯƠNG 3: MÔ HÌNH HỆ THỐNG VÀ CÁC BIỂU DIỄN TOÁN HỌC

CHƯƠNG 3: MÔ HÌNH HỆ THỐNG, CÁC BIỂU DIỄN TOÁN HỌC VÀ PHÂN TÍCH HIỆU NĂNG

Sơ đồ khối

Hệ thống mạng không dây hỗ trợ bởi RIS bao gồm hai khối chính: khối điều khiển và khối trung tâm Hình 3.1 minh họa sơ đồ khối, trong đó mỗi khối đảm nhận những chức năng cụ thể.

Hình 3.1 Sơ đồ khối mô hình hệ thống được hỗ trợ bởi RIS

➢ Khối điều khiển: có nhiệm vụ điều khiển, cấu hình lại bề mặt để điều chỉnh hướng tín hiệu đến vị trí mong muốn trong không gian

➢ Khối tín hiệu đầu vào: Là tín hiệu đầu vào Tín hiệu nhận vào có cả nhiễu và tín hiệu mong muốn

➢ Khối tín hiệu ngõ ra: Là tín hiệu ở ngõ ra khối trung tâm, tín hiệu này được truyền trực tiếp đến người nhận

➢ Khối trung tâm: Là bề mặt phản xạ thông minh RIS, được điều khiển bởi khối xử lý, nhận tín hiệu và phát lại tín hiệu đến nơi nhận.

Mô hình nguyên lý

Bề mặt phản xạ thông minh, được cấu tạo từ nhiều phần tử MS, là một siêu vật liệu mỏng, được ứng dụng trong các thiết bị công nghệ cao Các phần tử MS này có khả năng kiểm soát ánh sáng và tín hiệu một cách hiệu quả, hoạt động như ăng ten thu nhận sóng từ nhà mạng hoặc nguồn phát Đặc biệt, chúng có thể được điều chỉnh để tối ưu hóa việc truyền sóng đến đích hoặc người nhận, ngay cả khi không có đường tầm nhìn giữa nguồn phát và nơi nhận.

Hình 3.2 Mô hình nguyên lý hệ thống mạng không dây được hỗ trợ bởi RIS trong điều kiện giữa S và D không có đường tầm nhìn

Trong trường hợp giữa nguồn phát (S) và đích đến (D) không có đường tầm nhìn, hệ thống không dây hỗ trợ bởi bề mặt phản xạ thông minh (RIS) trở thành một giải pháp hiệu quả Nút S giao tiếp với nút D thông qua RIS, bao gồm N phần tử MS, với các kênh fading giữa S và phần tử MS thứ i, ℎ 𝑖, và kênh giữa phần tử MS thứ i và D, 𝑔 𝑖, được giả định là độc lập và thay đổi chậm Khi không có đường tầm nhìn giữa S và D, tín hiệu từ nguồn S được truyền đến bề mặt RIS, nơi các phần tử MS có thể được điều khiển để phản xạ chùm tia tín hiệu hướng về đích D Nhờ vào tính năng phản xạ của RIS, việc liên lạc giữa nguồn phát và đích đến vẫn có thể thực hiện được mặc dù không có đường tầm nhìn trực tiếp.

Hình 3.3 Mô hình nguyên lý tổng thể của hệ thống mạng không dây được hỗ trợ bởi RIS

Phương thức hoạt động của hệ thống truyền tín hiệu không cần đường tầm nhìn giữa nguồn phát S và người nhận D Tín hiệu từ nguồn S, có thể là từ nhà mạng hoặc một nguồn phát cụ thể, được truyền tới bề mặt phản xạ thông minh Khi tín hiệu chạm vào bề mặt này, các phần tử MetaSurface sẽ được cấu hình lại để tán xạ tín hiệu về phía người nhận D thông qua bộ điều khiển, tạo thành một chùm tia chính xác Nhờ vào việc sử dụng RIS, hiện tượng mờ dần và xác suất dừng trong quá trình truyền tải được giảm thiểu, từ đó nâng cao hiệu suất hoạt động của hệ thống.

Hình 3.4 mô tả cách một gương phản xạ sóng phẳng theo một góc xác định bởi định luật phản xạ, cho phép nguồn phát được coi là nằm tại vị trí ảnh trong gương Hệ thống RIS có khả năng điều chỉnh cả góc và hình dạng của chùm tia phản xạ, khác biệt so với gương thông thường Phương pháp này giúp tối ưu hóa tỷ số tín hiệu trên nhiễu (SNR), từ đó nâng cao hiệu suất của hệ thống không dây hỗ trợ bởi RIS.

Hình 3.4 Hình minh họa cách RIS tập trung tín hiệu tại máy thu

Các biểu diễn toán học

3.3.1 Tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu (SNR)

Xét một hệ thống không dây hỗ trợ bởi RIS, trong đó nút S giao tiếp với nút D thông qua RIS với N phần tử MS Các kênh fading giữa S và phần tử MS thứ I, ℎ 𝑖, cũng như giữa phần tử MS thứ i và D, 𝑔 𝑖, được giả định là độc lập, giống nhau, thay đổi chậm, phẳng và tuân theo phân phối Rayleigh với tham số tỷ lệ bằng 1 Băng tần cơ sở tương đương nhận tín hiệu tại D được mô tả như sau:

N trong bài viết này biểu thị cho nhiễu Gausse trắng (AWGN), có thể được mô hình hóa dưới dạng phức hợp Gaussian trung bình (ZMCG) với phương sai là 𝑁 0 Thêm vào đó, 𝑟 𝑖 đại diện cho phản hồi của metesurface thứ i và có thể được biểu diễn như trong tài liệu [15].

Trong phương trình (3.2), 𝑟 𝑖 = |𝑟 𝑖 | exp (j𝜃 𝑖 ), 𝜃 𝑖 đại diện cho dịch pha do MS phản xạ thứ i của RIS áp dụng Bài viết giả định rằng các đơn vị phản xạ của RIS được trang bị bộ cộng hưởng điều chỉnh biến dung, cho phép đạt được dịch pha có thể điều chỉnh thông qua việc điều chỉnh điện áp phân cực Hơn nữa, các giai đoạn của các kênh ℎ 𝑖 và 𝑔 𝑖 được biết đến một cách hoàn hảo bởi RIS, giúp RIS lựa chọn dịch pha tối ưu [15].

Trong công thức (3.3), 𝜃 𝑖 được xác định bằng tổng các pha 𝜃 ℎ 𝑖 và 𝜃 𝑔 𝑖, trong đó 𝜃 ℎ 𝑖 và 𝜃 𝑔 𝑖 lần lượt đại diện cho các pha của ℎ 𝑖 và 𝑔 𝑖 Để duy trì tính tổng quát, giả thiết rằng độ lợi phản xạ của MS thứ i, |𝑔 𝑖 |, được coi là bằng 1.

Do đó, (3.2) có thể được đơn giản hóa thành [15]:

𝑟 𝑖 = exp (−j(𝜃 ℎ 𝑖 + 𝜃 𝑔 𝑖 )) (3.4) Thêm vào đó, kết hợp (3.1) và (3.4): y = Ax + n (3.5)

Trong đó A là hệ số kênh tương đương băng tần cơ sở, được biểu diễn bở i:

Hệ thống đã đạt được nhiều thành tựu đáng kể, chủ yếu nhờ vào số lượng MS Tiếp theo, chúng ta sẽ thảo luận về lý thuyết mô tả đặc tính của hệ số kênh e2e Đặc tính thống kê của kênh e2e được thể hiện qua định lý cung cấp giá trị gần đúng cho PDF và CDF của A.

Từ [15]: PDF và CDF của A có thể được biểu diễn là:

Trong trường hợp đặc biệt khi RIS chỉ bao gồm một MS duy nhất (N = 1), A được xác định là sản phẩm của hai biến phân phối Rayleigh độc lập và giống hệt nhau Do đó, A tuân theo phân phối Rayleigh kép, và hàm mật độ xác suất (PDF) cũng như hàm phân phối tích lũy (CDF) của nó có thể được tính toán theo công thức tương ứng [16, công thức (3), (4)].

Trong đó 𝐾 0 (x) và 𝐾 1 (x) là đại diện cho các hàm Bessel đã sửa đổi của loại thứ hai theo thứ tự 0 và 1 tương ứng

Theo như (3.5), tỉ lệ SNR e2e tức thời của hệ thống không dây được hỗ trợ bởi RIS được biểu diễn bởi:

Với 𝐸 𝑠 là SNR tức thời tại nguồn S

Từ [15]: Giá trị e2e SNR trung bình được thể hiện là:

Từ (3.16) rõ ràng là mức tăng đa dạng của hệ thống không dây hỗ trợ RIS có thể được đánh giá là:

𝐺 𝑅𝐼𝑆 =Γ(𝑎 + 3)𝑏 2 Γ(𝑎 + 1) Hoặc cũng có thể viết:

𝐺 𝑅𝐼𝑆 = (𝑎 + 1) 2 𝑏 2 (3.18) Kết hợp (3.9) và (3.12) 𝐺 𝑅𝐼𝑆 cũng có thể được viết là:

Công thức (3.19) cho thấy rằng cách duy nhất để tăng hiệu quả của hệ thống không dây hỗ trợ bởi RIS là tăng số lượng MS trong RIS [15]

Tiếp theo là mô tả các thống kê của e2e SNR Theo hướng này, Định lý sau cung cấp các biểu thức mới cho PDF và CDF của nó

Từ [15]: PDF và CDF của e2e SNR trung bình có thể được tính bởi:

Trong trường hợp đặc biệt khi N = 1, các trường hợp sau đây sẽ cung cấp biểu thức gần đúng cho PDF, CDF và SNR trung bình e2e tương đương.

Trường hợp 1: Với N = 1, CDF và PDF tương đương e2e SNR có thể thu được tương ứng là:

Trường hợp 2: Với N = 1, e2e SNR trung bình tương đương có thể nhận được là:

Từ công thức (3.24), nó trở nên rõ ràng rằng mức độ đa dạng của hệ thống không dây đơn MS RIS hỗ trợ là bằng 4 [15]

OP được định nghĩa là xác suất mà giá trị e2e SNR trung bình giảm xuống dưới ngưỡng định trước:

Bằng cách sử dụng (3.21), cũng có thể viết:

𝑝 𝑠 ) Γ(a + 1) Thêm vào đó, lấy (3.4)−(3.7), công thức (3.27) cũng có thể viết:

Từ (3.28) nhận thấy rằng với 𝑝 𝑡ℎ

𝑝 𝑠 cố định, khi N tăng thì OP giảm, vì vậy hiệu suất ngõ ra được cải thiện Tương tự với N cố định, khi 𝑝 𝑡ℎ

𝑝 𝑠 tăng thì OP giảm [15] Trường hợp đặc biệt: Đối với trường hợp đặc biệt trong đó N = 1, OP có thể được lấy như:

Hoặc là, bằng cách sử dụng công thức (3.22), cũng có thể viết:

Từ (3.30), quan sát thấy rằng trong trường hợp đặc biệt, trong đó N = 1, hiệu suất dừng của mạng không dây hỗ trợ RIS hệ thống chỉ phụ thuộc vào 𝑝 𝑡ℎ

Các đặc tính của tín hiệu truyền, bao gồm hiệu suất phổ và công suất truyền, là rất quan trọng Khi hiệu quả quang phổ của sơ đồ truyền tăng lên, thì ρt cũng sẽ tăng, dẫn đến giá trị 𝑝 𝑡ℎ tăng theo.

𝑝 𝑠 tăng lên và quan sát thấy sự suy giảm hiệu suất dừng Mặt khác, khi công suất truyền tải tăng lên,

𝑝 𝑠 giảm, do đó OP cũng giảm [15]

Dung lượng Ergodic được định nghĩa bởi:

Hoặc tương đương công thức (3.32) bằng việc thế công thức (3.15):

Ngoài ra, từ [15, biểu thức (45)] thì EC của hệ thống hỗ trợ mạng không dây – RIS có thể được phân tích tương tự như (3.33):

Phân tích hiệu năng

3.4.1 Tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu (SNR) a Giá trị tức thời

Tỉ lệ tín hiệu trên nhiễu (SNR) trong hệ thống không dây hỗ trợ bởi bề mặt phản xạ thông minh (RIS) được cải thiện đáng kể Khi công suất phát (𝑝 𝑠) tăng và hệ số kênh (A) cố định, tỉ lệ tín hiệu trên nhiễu cũng tăng theo Ngược lại, khi A thay đổi nhờ vào số lượng Metasurface (N), SNR tức thời cũng sẽ được cải thiện Điều này cho thấy rằng việc tối ưu hóa số lượng Metasurface có thể nâng cao hiệu suất truyền dẫn trong hệ thống không dây.

Giá trị SNR trung bình được xác định qua công thức (3.16), cho thấy rằng bề mặt phản xạ thông minh có khả năng nâng cao tỷ lệ tín hiệu trên độ nhiễu Tương tự như giá trị tức thời, giá trị trung bình cũng thay đổi khi 𝑝 𝑠 biến đổi.

SNR thay đổi theo một cách tuyến tính, và theo công thức (3.19), số lượng metasurface N có thể nâng cao giá trị trung bình này Khi N tăng, phân số Γ(𝑎+3)𝑏 cũng sẽ được cải thiện.

2 Γ(𝑎+1) càng lớn nên suy ra giá trị trung bình SNR cũng tăng theo

3.4.2 Xác suất dừng (OP) a Giá trị tức thời

Xác suất dừng tại một điểm tức thời của hệ thống không dây hỗ trợ bởi RIS được xác định qua công thức (3.25) Để duy trì xác suất dừng ở mức thấp, cần đảm bảo ngưỡng 𝑝 𝑡ℎ luôn lớn hơn 𝑝, điều này đồng nghĩa với việc tăng 𝑝 𝑡ℎ sẽ dẫn đến giảm xác suất dừng Ngoài ra, theo (3.25), khi 𝑝 tăng, xác suất dừng cũng giảm, và việc tăng số N sẽ làm giảm xác suất dừng tương ứng.

Xét giá trị trung bình của xác suất dừng được mô tả qua (3.28) nhận thấy rằng với

𝑝 𝑠 cố định, khi N tăng thì OP giảm, vì vậy hiệu suất ngõ ra được cải thiện Tương tự với N cố định, khi 𝑝 𝑡ℎ

𝑝 𝑠 tăng thì OP giảm, hiệu suất hệ thống được cải thiện

Giá trị dung lượng Ergodic được cải thiện nhờ bề mặt phản xạ thông minh, theo công thức (3.32) Cụ thể, khi tăng 𝑝 𝑠, dung lượng C sẽ gia tăng, và ngược lại Hơn nữa, dung lượng Ergodic cũng biến đổi khi thay đổi số lượng N, như thể hiện trong công thức (3.6); sự thay đổi của N dẫn đến sự thay đổi tương ứng của giá trị dung lượng Ergodic.

KẾT QUẢ MÔ PHỎNG, PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ

Kết quả mô phỏng

4.1.1 Tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu trung bình (Average SNR)

Hình 4.1 Kết quả mô phỏng của tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu trung bình

Hình 4.1 trình bày kết quả SNR được hiển thị qua phần mềm Matlab, với đường liền biểu thị kết quả mô phỏng lý thuyết và đường kẻ hình vuông đại diện cho kết quả mô phỏng thực tế SNR trung bình của hệ thống không dây hỗ trợ RIS được thể hiện như một hàm của 𝑝 𝑡, trong đó 𝑝 𝑡 (dB) là tỷ số công suất truyền so với độ nhiễu Chúng tôi nhận thấy rằng với mỗi giá trị SNR trung bình tăng, 𝑝 𝑡 cũng tăng theo tuyến tính Ví dụ, với N = 1, khi SNR đạt 10 1 dB, ρt là 4; còn với SNR bằng 10 2 dB, ρt là 14 Theo định nghĩa, chỉ số SNR càng cao thì chất lượng tín hiệu đầu ra càng tốt.

CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH HIỆU NĂNG càng tốt Và mô phỏng này minh chứng cho định nghĩa lý thuyết của SNR, nghĩa là điều này cho thấy bề mặt phản xạ thông minh RIS không làm suy hao tín hiệu sóng trong không gian Ứng với mọi N Cuối cùng, khi xét với N nhất định (tổng số phần tử con trong bề mặt phản xạ thông minh) thì mô phỏng được xem là thành công khi đường kẻ và các hình vuông nằm cùng trên một đường Điều này cho thấy giữa việc mô phỏng theo lý thuyết và thực tế đều cho kết quả gần tương đương nhau và không có sự khác biệt quá lớn

Kết quả mô phỏng xác nhận định nghĩa lý thuyết của SNR, cho thấy rằng khi giá trị N cố định, SNR tăng thì ρt cũng tăng tuyến tính SNR cao hơn dẫn đến hiệu suất hệ thống được cải thiện rõ rệt.

4.1.2 Xác suất dừng (Outage Probability)

Hình 4.2 Kết quả mô phỏng của xác suất dừng Nhận xét:

CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH HIỆU NĂNG

Hình 4.2 hiển thị kết quả xác suất dừng của hệ thống không dây hỗ trợ RIS, được mô phỏng bằng phần mềm Matlab với đường nét liền thể hiện kết quả lý thuyết và đường kí tự hình vuông cho kết quả thực tế Xác suất dừng được biểu diễn dưới dạng hàm của SNR, tuy nhiên do hạn chế về khả năng tính toán, giá trị mô phỏng thực tế không hoàn toàn bám sát đường lý thuyết, chỉ đạt tới 10^-5 với kích thước mẫu 10^4 Mặc dù vậy, có thể dự đoán rằng kết quả mô phỏng và thực tế gần như trùng khớp ở các giá trị ban đầu Hình ảnh cho thấy, với N cố định, khi SNR tăng, xác suất dừng (OP) giảm mạnh Đồng thời, khi SNR cố định, việc tăng số lượng N cũng cải thiện xác suất dừng; ví dụ, với N bằng 5 và SNR bằng -20dB.

Khi SNR đạt -10dB, xác suất lỗi (OP) là 10^0, trong khi tại SNR 30dB, OP giảm xuống còn 10^−16 Điều này cho thấy rằng hệ thống hoạt động hiệu quả hơn khi SNR tăng, dẫn đến sự giảm mạnh của OP Với N cố định, hệ thống tối ưu khi OP đạt giá trị nhỏ nhất Cuối cùng, sự tương đồng giữa đường liền và đường ký tự hình vuông cho thấy kết quả tính toán và mô phỏng là nhất quán.

Dựa vào hình ảnh, bề mặt phản xạ thông minh RIS giúp giảm xác suất tín hiệu không đến được nơi thu Khi số lượng N cố định, có thể nhận thấy rằng tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu (SNR) càng cao thì xác suất dừng càng thấp, điều này góp phần cải thiện hiệu suất của hệ thống.

4.1.3 Dung lượng Ergodic (Ergodic Capacity)

Hình 4.3 trình bày kết quả mô phỏng dung lượng Ergodic sử dụng phần mềm Matlab, với đường vuông đứt đoạn thể hiện mô phỏng thực tế Do phân tích lý thuyết của dung lượng Ergodic rất phức tạp, chúng tôi chỉ có thể cung cấp hình ảnh mô phỏng mà không đi sâu vào lý thuyết Đồ thị trong Hình 4.3 có dạng hàm log cơ số 2, mô tả dung lượng Ergodic (EC) như một hàm của 𝑝 𝑡 với các giá trị khác nhau của N Khi 𝑝 𝑡 (dB) tăng, dung lượng Ergodic cũng tăng theo, cho thấy mối liên hệ tích cực giữa hai yếu tố này Ví dụ, với 𝑝 𝑡 bằng 10 (dB), EC đạt 5, trong khi với 𝑝 𝑡 bằng 30 (dB), EC tăng lên 10 Điều này cho thấy rằng dung lượng Ergodic cao hơn sẽ cải thiện hiệu suất của hệ thống.

Dựa vào hình ảnh và nhận xét, chúng tôi nhận thấy dung lượng Ergodic được cải thiện rõ rệt nhờ vào bề mặt phản xạ thông minh Khi giữ N cố định và thay đổi 𝑝 𝑡, tổng công suất truyền đi trên nhiễu càng lớn (𝑝 𝑡) thì dung lượng Ergodic cũng tăng theo, dẫn đến hiệu suất hệ thống được cải thiện.

ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG THỰC HIỆN ĐỀ TÀI VÀ KẾT LUẬN

Khả năng thực hiện đề tài

Qua việc thực hiện đồ án, nhóm đã nâng cao hiểu biết về kiến thức chuyên môn, đồng thời rút ra những bài học quý giá và có những nhận định sâu sắc về khả năng thực hiện đề tài này.

Nhóm đã hoàn thành việc nghiên cứu lý thuyết sơ bộ về công nghệ không dây hỗ trợ bởi RIS, bao gồm các đặc trưng cơ bản, phương thức hoạt động và các hướng áp dụng thực tế trong tương lai.

Việc mô phỏng SNR, OP và EC bằng phần mềm Matlab đã giúp nhóm nắm rõ nguyên lý hoạt động của đề tài thông qua lưu đồ giải thuật và các công thức toán học liên quan.

Dựa trên các lý thuyết nghiên cứu hiện có, nhóm có khả năng áp dụng vào thực tiễn và thương mại hóa các sản phẩm công nghệ không dây hỗ trợ bởi RIS trong tương lai.

Đánh giá tính áp dụng thực tế

Trong tương lai, nhu cầu về liên lạc và truyền tải thông tin với độ trễ tối thiểu ngày càng trở nên quan trọng Để đáp ứng yêu cầu này, công nghệ không dây sử dụng bề mặt phản xạ thông minh đang được nghiên cứu và phát triển Bề mặt phản xạ có khả năng điều chỉnh giúp tối ưu hóa tín hiệu đến người nhận, cải thiện hiệu suất làm việc, đáp ứng thời gian thực và giảm thiểu suy hao không mong muốn Đây chính là công nghệ 6G của tương lai, được thiết kế để phù hợp với các xu hướng công nghệ hiện tại như sự gia tăng dữ liệu, kết nối toàn cầu và sự phát triển của Internet of Things.

Những lợi ích của đề tài

RIS được điều chỉnh để nâng cao tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu (SNR), cải thiện môi trường truyền, tỷ lệ lỗi và phạm vi truyền tải, ngay cả trong điều kiện có nhiều vật cản Thiết bị này không cần hỗ trợ từ bộ khuếch đại hay ADC/DAC, giúp tiết kiệm chi phí Được chế tạo từ vật liệu siêu bền, siêu mỏng và nhẹ, RIS hoạt động hiệu quả trong điều kiện thời tiết khắc nghiệt và tiết kiệm năng lượng, góp phần bảo vệ môi trường.

CHƯƠNG 5: ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG THỰC HIỆN ĐỀ TÀI VÀ KẾT LUẬN

Sự phát triển của các bề mặt thông minh có thể cấu hình lại trong truyền thông không dây cho phép các nhà khai thác mạng kiểm soát các đặc tính tán xạ, phản xạ và khúc xạ của sóng vô tuyến, từ đó khắc phục tác động tiêu cực của việc truyền không dây tự nhiên.

Hạn chế

Nghiên cứu về bề mặt phản xạ thông minh đã được đề cập, tuy nhiên, việc áp dụng vào thực tế sẽ cần một khoảng thời gian dài.

➢ Đây là công nghệ của tương lai, RIS chưa hoàn thiện và vẫn đang trong giai đoạn thử nghiệm

➢ Khi chưa hoàn thiện tốt nhất, giá cả thành phẩm ban đầu dự kiến sẽ rất cao, chi phí lắp đặt và bảo trì tốn kém.

Kết luận

Đề tài “Nghiên cứu mạng vô tuyến với sự trợ giúp của bề mặt phản xạ thông minh” đã hoàn thành với mục tiêu nghiên cứu tổng quan về bề mặt phản xạ thông minh (RIS) và mô phỏng các đặc tính của RIS thông qua ba thông số SNR, OP và EC Kết quả mô phỏng cho thấy, khi kích thước N (MetaSurface) tăng lên, các thông số này được cải thiện đáng kể Hơn nữa, với giá trị 𝑝 𝑡 tùy ý, khi 𝑝 𝑡 lớn hơn, tín hiệu không chỉ duy trì khả năng truyền tải thông tin mà còn giảm thiểu năng lượng thất thoát ra ngoài Điều này đáp ứng nhu cầu người dùng về một thiết bị đảm bảo lưu lượng truyền và nâng cao hiệu suất hệ thống mạng vô tuyến trong tương lai Việc tích hợp RIS vào hệ thống mạng không dây được coi là một phát minh mang tính cách mạng trong lĩnh vực khoa học và hệ thống thông tin.

Định dạng
Số trang	56
Dung lượng	3,43 MB