BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯƠNG QUANG PHÚC
NGHIÊN CỨU MẠNG THÔNG TIN VÔ TUYẾN QUA KÊNH
TRUYỀN VỚI CÁC BỀ MẶT PHẢN XẠ THÔNG MINH
LUẬN ÁN TIẾN SĨ
NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 08/2025
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
TRƯƠNG QUANG PHÚC
NGHIÊN CỨU MẠNG THÔNG TIN VÔ TUYẾN QUA KÊNH
TRUYỀN VỚI CÁC BỀ MẶT PHẢN XẠ THÔNG MINH
NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ - 9520103
Người hướng dẫn khoa học 1: PGS. TS Phan Văn Ca
Người hướng dẫn khoa học 2: GS. TS Dương Quang Trung
Phản biện 1:
Phản biện 2:
Phản biện 3:
Tp. Hồ Chí Minh, tháng 08/2025
i
MỤC LỤC
QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU SINH ............................................... iv
LÝ LỊCH CÁ NHÂN ..................................................................................................... v
LỜI CAM ĐOAN .......................................................................................................... vi
TÓM TẮT LUẬN ÁN ..................................................................................................vii
ABSTRACT ................................................................................................................... ix
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................................ xi
DANH MỤC HÌNH ......................................................................................................xii
DANH MỤC BẢNG .................................................................................................... xiv
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ....................................................................................... xv
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU TOÁN HỌC ........................................................... xviii
CHƯƠNG 1..................................................................................................................... 1
TỔNG QUAN ................................................................................................................. 1
1.1 Giới thiệu ........................................................................................................... 1
1.2 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước .................................................... 3
1.3 Mục tiêu nghiên cứu ......................................................................................... 8
1.4 Nhiệm vụ nghiên cứu ........................................................................................ 9
1.5 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ................................................................... 9
1.6 Hướng tiếp cận và phương pháp nghiên cứu ............................................... 10
1.7 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu .................................. 10
1.8 Cấu trúc của luận án ...................................................................................... 11
Chương 2 ....................................................................................................................... 13
ii
CƠ SỞ LÝ THUYẾT ................................................................................................... 13
2.1 Mặt phản xạ thông minh RIS ........................................................................ 13
2.2 Các hướng nghiên cứu và ứng dụng của mặt phản xạ thông minh RIS ... 22
2.3 Bài toán tối ưu lồi ............................................................................................ 24
2.3.1 Tập lồi ........................................................................................................... 24
2.3.2 Hàm lồi ......................................................................................................... 25
2.3.3 Một số bài toán tối lưu lồi ........................................................................... 26
2.4 Các dạng bài toán lập trình tối ưu ................................................................ 26
2.5 Một số bài toán tối ưu trong thông tin vô tuyến .......................................... 28
2.5.1 Phân tích hiệu năng của mô hình thông tin vô tuyến với RIS ................ 29
2.5.2 Kỹ thuật kết hợp định dạng búp sóng chủ động và thụ động ................. 31
2.6 Truyền thông vô tuyến với sự hỗ trợ của máy bay không người lái UAV 35
2.7 Điện toán biên di động MEC ......................................................................... 36
2.8 Kết luận chương .............................................................................................. 38
Chương 3 ....................................................................................................................... 39
TỐI ƯU THÔNG LƯỢNG MẠNG DI ĐỘNG CÓ SỰ HỖ TRỢ CỦA MẶT PHẢN
XẠ THÔNG MINH ...................................................................................................... 39
3.1 Giới thiệu ......................................................................................................... 40
3.2 Mô hình hệ thống mạng thông tin di dộng có sự hỗ trợ của mặt phản xạ
thông minh .................................................................................................................... 41
3.2.1 Kênh truyền vô tuyến và thông lượng thông tin ...................................... 43
3.2.2 Bài toán tối ưu tổng thông lượng mạng .................................................... 46
iii
3.3 Bài toán kết hợp tối ưu tổng thông lượng mạng .......................................... 47
3.3.1 Tối ưu hệ số phân bổ công suất tại trạm phát gốc BS ............................. 47
3.3.2 Tối ưu hệ số dịch pha của các phần tử phản xạ của RIS ......................... 49
3.3.3 Thuật toán tối ưu lặp .................................................................................. 52
3.4 Kết quả mô phỏng và thảo luận .................................................................... 53
3.4.1. Sự hội tụ của thuật toán đề xuất ................................................................ 54
3.4.2. Tổng thông lượng mạng cực đại ................................................................ 55
3.4.3. Thông lượng mạng của người dùng trong điều kiện xấu nhất ............... 59
3.4.4. Thảo luận ..................................................................................................... 62
3.5 Kết luận chương .............................................................................................. 64
Chương 4 ....................................................................................................................... 67
TỐI ƯU PHÂN BỔ CÔNG SUT V GIẢM TẢI TNH TON TRONG HỆ
THỐNG MEC VI SỰ HỖ TRỢ CỦA UAV-RIS ................................................... 67
4.1 Giới thiệu ......................................................................................................... 68
4.2 Mô hnh hệ thống MEC kết hợp UAV-RIS .................................................. 69
4.2.1 Mô hình hệ thống đề xuất ........................................................................... 69
4.2.2 Mô hnh kênh truyền .................................................................................. 71
4.2.3 Mô hình tín hiệu thu và thông lượng hệ thống ......................................... 73
4.2.4 Mô hình giảm tải tác vụ .............................................................................. 75
4.2.4.1 Tnh toán cục bộ ....................................................................................... 75
4.2.4.2 Giảm tải tnh toán sang MBS ................................................................. 75
4.2.5 Quỹ đạo bay của UAV phân nhóm người dùng ....................................... 76