
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ QUỐC PHÒNG
VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUÂN SỰ
BÙI THỊ THANH TÂM
NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG BỘ MÃ HÓA TỰ ĐỘNG (AE)
NÂNG CAO HIỆU NĂNG TRUYỀN THÔNG CỦA MẠNG
KHÔNG DÂY TRÊN CƠ THỂ SỐNG (WBAN)
Ngành : Kỹ thuật điện tử
Mã số : 9 52 02 03
TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT
Hà Nội – 2024

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI
VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUÂN SỰ - BỘ QUỐC PHÒNG
Người hướng dẫn khoa học:
1. GS. TS Trần Xuân Nam
2. TS Phan Huy Anh
Phản biện 1: PGS.TS Nguyễn Hữu Thanh
Phản biện 2: PGS.TS Hoàng Văn Phúc
Phản biện 3: TS Vũ Lê Hà
Luận án được bảo vệ trước Hội đồng đánh giá luận án Tiến sĩ
cấp Viện, họp tại Viện Khoa học và Công nghệ quân sự, vào
hồi......giờ......, ngày.......tháng..... năm 2024.
Có thể tìm hiểu luận án tại:
- Thư viện Viện Khoa học và Công nghệ quân sự
- Thư viện Quốc gia Việt Nam

1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài luận án
Mạng không dây trên cơ thể (Wireless Body Area Networks - WBAN ) kết nối
các thiết bị/cảm biến được đặt bên trong, trên bề mặt hoặc xung quanh cơ thể
thu thập các tín hiệu vật lý về sức khỏe và hoạt động của của người. WBAN có
thể là một mạng độc lập hoặc kết nối nhiều WBAN, cùng với Internet kết nối
vạn vật (Internet of Things - IoT) tạo thành hệ thống theo dõi giám sát, đưa ra
những cảnh báo kịp thời cho người dùng. Truyền thông trong WBAN tuân theo
chuẩn IEEE 802.15.6 với các băng tần hẹp (HBC, MICS, ISM,..) và một băng
tần rộng UWB sử dụng nhiều dạng tín hiệu điều chế; phương thức đa truy nhập
vô tuyến với độ tin cậy cao.
Tuy nhiên, WBAN phải đối mặt với những thách thức trong truyền thông như
là suy hao đường truyền, hiện tượng che khuất (Shadowing) do các cử động của
cơ thể, môi trường truyền đa đường, hạn chế năng lượng do yêu cầu kích thước
các nút nhỏ,... làm giảm phẩm chất của hệ thống. Vấn đề nâng cao phẩm chất
truyền tin trong WBAN được nhiều nhóm nghiên cứu trong và ngoài nước đề
xuất nhiều giải pháp. Trong đó, giải pháp sử dụng các hệ thống MIMO (Multiple
Input Multiple Output), MIMO hợp tác được đề xuất sử dụng cải thiện dung
lượng và độ tin cậy cho liên kết truyền thông trong WBAN nhờ thông tin được
truyền song song trên cùng băng tần và nhận được độ lợi phân tập.
Trong những năm gần đây, kỹ thuật học sâu (Deep Learning - DL) được ứng
dụng và phát triển mạnh mẽ trong nhiều lĩnh vực trong đời sống, các hệ thống
truyền thông, mạng không dây WSN và WBAN mang lại nhiều lợi ích và tiến bộ.
Kỹ thuật DL được sử dụng cho các hệ thống truyền thông nhằm đem lại những
tiềm năng lớn về khả năng ứng dụng công nghệ xử lý tiên tiến trong đơn giản
hóa cấu trúc máy thu phát, nâng cao chất lượng truyền dẫn. Học sâu có thể được
ứng dụng để thay thế một khối chức năng như là ước lượng kênh, mã hóa và giải
mã sửa lỗi, đa truy cập, nhận dạng điều chế hay tách tín hiệu,...; hoặc ứng dụng
cho toàn hệ thống từ máy phát đến máy thu, tạo thành một bộ mã hóa tự động
(Autoencoder - AE) cho phép huấn luyện tối ưu đồng bộ các khối chức năng từ
máy phát đến máy thu giúp nâng cao phẩm chất của hệ thống.
Xuất phát từ những lý do trên, các nghiên cứu về giải pháp nâng cao độ tin
cậy truyền thông trong WBAN ứng dụng kỹ thuật học sâu là cần thiết, có ý
nghĩa khoa học và thực tiễn. Do đó, nghiên cứu sinh đã lựa chọn đề tài: “Nghiên
cứu ứng dụng bộ mã hóa tự động (AE) nâng cao hiệu năng truyền thông của

2
mạng không dây trên cơ thể sống (WBAN)”. Kết quả nghiên cứu của luận án
đóng góp một phần tri thức về kỹ thuật truyền thông trong WBAN, góp phần
đẩy mạnh quá trình ứng dụng kỹ thuật học sâu vào các hệ thống truyền thông;
đồng thời mở ra một số hướng nghiên cứu tiếp theo cho giải pháp truyền thông
trong WBAN ứng dụng kỹ thuật học sâu.
2. Mục tiêu nghiên cứu của luận án
Mục tiêu chính của luận án hướng tới là đề xuất giải pháp ứng dụng kỹ thuật
học sâu, kỹ thuật AE tiên tiến vào truyền thông trong WBAN nhằm nâng cao
dung lượng và hiệu năng truyền thông của mạng.
3. Đối tượng, phạm vi nghiên cứu của luận án
Các kỹ thuật học sâu và kỹ thuật AE trong truyền thông vô tuyến. Các giải
pháp nâng cao độ tin cậy truyền thông một chặng và hai chặng trong WBAN sử
dụng hệ thống MIMO và MIMO hợp tác ứng dụng kỹ thuật AE.
4. Nội dung nghiên cứu của luận án
Luận án thực hiện các nội dung nghiên cứu: Nghiên cứu về đặc trưng kênh
truyền và truyền thông trong WBAN, ứng dụng kỹ thuật DL, AE trong WBAN;
Nghiên cứu xây dựng hệ thống MIMO ứng dụng kỹ thuật AE nhằm nâng cao
phẩm chất truyền thông một chặng; Nghiên cứu xây dựng hệ thống MIMO hợp
tác ứng dụng kỹ thuật AE nhằm nâng cao phẩm chất truyền thông hai chặng.
5. Phương pháp nghiên cứu của luận án
Luận án kết hợp nghiên cứu lý thuyết, giải tích với mô phỏng Monte-Carlo
trên phần mềm máy tính.
6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án
Các kết quả đạt được của luận án góp phần nâng cao hiệu quả thiết kế hệ
thống và phẩm chất truyền dẫn nên có ý nghĩa khoa học và thực tiễn. Đồng thời,
các kết quả của luận án đóng góp tri thức cho hiểu biết tốt hơn về khả năng ứng
dụng kỹ thuật học sâu, kỹ thuật AE cho các liên kết truyền thông trong WBAN.
7. Bố cục của luận án
Luận án được tổ chức như sau: Mở đầu; 3 chương nội dung; Kết luận; Danh
mục các công trình nghiên cứu và Tài liệu tham khảo.

3
CHƯƠNG 1
KHÁI QUÁT VỀ TRUYỀN THÔNG TRONG MẠNG WBAN
VÀ KỸ THUẬT HỌC SÂU
1.1 Giới thiệu về WBAN và ứng dụng
1.1.1 Khái niệm WBAN và chuẩn IEEE 802.15.6
Truyền thông trên cơ thể là một kỹ thuật truyền dẫn vô tuyến phạm vi ngắn
ở xung quanh, trên và bên trong cơ thể con người, được gọi là mạng WBAN.
WBAN đã được chuẩn hóa theo chuẩn IEEE 802.15.6 hướng tới cung cấp chuẩn
quốc tế cho truyền thông vô tuyến công suất thấp tin cậy xung quanh cơ thể con
người cho các ứng dụng liên quan đến y tế/chăm sóc sức khỏe và phi y tế. Do
ảnnh hưởng của đặc trưng kênh truyền đặt ra yêu cầu hệ thống phải có các giải
pháp đáp ứng như đảm bảo độ tin cậy truyền tin, công suất nhỏ và tốc độ dữ
liệu cao trong khi phải tuân thủ các yêu cầu chặt chẽ về nhiễu phát xạ.
1.1.2 Các ứng dụng của WBAN
1.1.3 Mô hình kênh WBAN
Các mô hình kênh pha-đinh khác nhau được nghiên cứu đề xuất cho kênh
truyền trên cơ thể trong nhiều tình huống xác định. Tuy nhiên, phân bố Rayleigh
là mô hình kênh phù hợp cho các liên kết có khoảng cách xa (lớn hơn 25 cm);
suy hao đường truyền trực tiếp từ nút cảm biến đến nút HUB do bị hấp thụ
bởi các mô, hiện tượng che khuất. Vì vậy, luận án lựa chọn mô phỏng đánh giá
phẩm chất các hệ thống truyền thông đề xuất cho WBAN băng hẹp trên kênh
pha-đinh phân bố Rayleigh.
1.2 Hệ thống MIMO, MIMO hợp tác và ứng dụng truyền thông
trong WBAN
1.2.1 Hệ thống MIMO
Hệ thống MIMO (Hình 1.4) là giải pháp vừa làm tăng hiệu quả sử dụng phổ
do truyền đồng thời nhiều luồng dữ liệu trên cùng băng tần, vừa tăng phẩm chất
nhờ nhận được tăng ích phân tập.
1.2.2 Hệ thống MIMO hợp tác
Các hệ thống MIMO hợp tác là giải pháp vừa làm tăng hiệu quả sử dụng
phổ vừa tăng phẩm chất nhờ nhận được tăng ích phân tập. Các hệ thống MIMO
hợp tác được ứng dụng rộng rãi trong các mạng Adhoc, các mạng vô tuyến nhận
thức, mạng cảm biến vô tuyến WSN và mạng không dây trên cơ thể WBAN. Hệ
thống truyền thông MIMO hợp tác một chiều hai chặng với nút chuyển tiếp điển
hình được mô tả như trên Hình 1.5.