Nghiên cứu hệ thống mmWave MIMO với định hướng búp sóng và ADC phân giải thấp

Công nghệ truyền thông dải tần milimet (mmWave) đang trở thành trọng tâm nghiên cứu toàn cầu nhằm đáp ứng nhu cầu băng thông lớn cho thế hệ mạng không dây tiếp theo. Công trình nghiên cứu dưới đây giới thiệu nghiên cứu mới từ các nhà khoa học Việt Nam về tối ưu hóa hệ thống mmWave MIMO, một bước tiến quan trọng trong nỗ lực làm chủ công nghệ viễn thông tiên tiến. Tạp chí Điện tử và Ứng dụng trân trọng giới thiệu tới bạn đọc, tiêu đề do Ban biên tập Điện tử và Ứng dụng đặt.

Nhóm nghiên cứu từ Trường Đại học Thông tin liên lạc (Nha Trang) và Đại học Bách khoa Hà Nội đã công bố công trình: "Đánh giá hiệu năng hệ thống mmWave MIMO sử dụng định hướng búp sóng lai và các bộ ADC có độ phân giải thấp kết hợp lựa chọn ăng-ten phát" tại Hội nghị Quốc gia lần thứ 27 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ Thông tin (REV-ECIT 2024).

Nghiên cứu do nhóm tác giả Nguyễn Đình Ngọc, Nguyễn Thạc Dũng, Trần Đăng Luân và Nguyễn Thúy Anh thực hiện, tập trung vào việc tối ưu hóa hiệu suất truyền thông không dây băng tần cao (30-300 GHz) thông qua lựa chọn ăng-ten phát hợp lý kết hợp với việc sử dụng các bộ chuyển đổi tương tự-số (ADC) có độ phân giải thấp.

Mô hình hệ thống SU-mmWave MIMO sử dụng định hướng búp sóng lai và ADC có độ phân giải thấp

Kết quả mô phỏng từ hệ thống 128 x 64 SU-mmWave MIMO cho thấy:

• Việc lựa chọn ăng-ten phát giúp tận dụng tốt hơn tài nguyên tần số, giảm nhiễu và cải thiện hiệu năng truyền dẫn trong môi trường mmWave MIMO.
• Tốc độ dữ liệu đạt được cải thiện rõ rệt khi sử dụng ADC 6-bit so với ADC 3-bit.
• Khi số bit lượng tử ADC tăng từ 6 lên 12, tốc độ dữ liệu tăng không đáng kể, chứng tỏ ngưỡng 6-bit là hiệu quả về mặt chi phí và hiệu suất.
• Ở mức công suất phát 10 dB, kỹ thuật lựa chọn ăng-ten phát cho thấy ưu thế rõ rệt.
• Phân tích mô phỏng Monte-Carlo trên phần mềm Matlab với 1000 vòng lặp tạo kênh xác nhận tính hiệu quả của phương pháp đề xuất.

Nghiên cứu này có ý nghĩa quan trọng cho các ứng dụng thực tế của công nghệ mmWave MIMO, đặc biệt trong các hệ thống thông tin vô tuyến thế hệ tiếp theo (5G, 6G) đòi hỏi tốc độ truyền dẫn cao và độ trễ thấp.

Xem toàn văn.