Hiệu quả sử dụng năng lượng của hệ thống FD-MIMO trong mạng 5G
Việc sử dụng hợp lý rất nhiều ăngten ở trạm gốc để phục vụ đồng thời nhiều thuê bao tạo ra một sự đột phá về tốc độ dữ liệu trong mạng thông tin di động.
![Hiệu quả sử dụng năng lượng của hệ thống FD-MIMO trong mạng 5G trang 1 Hiệu quả sử dụng năng lượng của hệ thống FD-MIMO trong mạng 5G trang 1](https://s1.tailieuhoc.vn/4ydyqpyrc4869mas/image/2024/02/14/7103/hieu-qua-su-dung-nang-luong-cua-he-thong-fd-mimo-trong-mang-trang-1_XMsaMWRjqL.jpg)
Trang 1
![Hiệu quả sử dụng năng lượng của hệ thống FD-MIMO trong mạng 5G trang 2 Hiệu quả sử dụng năng lượng của hệ thống FD-MIMO trong mạng 5G trang 2](https://s1.tailieuhoc.vn/4ydyqpyrc4869mas/image/2024/02/14/7103/hieu-qua-su-dung-nang-luong-cua-he-thong-fd-mimo-trong-mang-trang-2_7EMdA3powg.jpg)
Trang 2
![Hiệu quả sử dụng năng lượng của hệ thống FD-MIMO trong mạng 5G trang 3 Hiệu quả sử dụng năng lượng của hệ thống FD-MIMO trong mạng 5G trang 3](https://s1.tailieuhoc.vn/4ydyqpyrc4869mas/image/2024/02/14/7103/hieu-qua-su-dung-nang-luong-cua-he-thong-fd-mimo-trong-mang-trang-3_VIZlLaR4ja.jpg)
Trang 3
![Hiệu quả sử dụng năng lượng của hệ thống FD-MIMO trong mạng 5G trang 4 Hiệu quả sử dụng năng lượng của hệ thống FD-MIMO trong mạng 5G trang 4](https://s1.tailieuhoc.vn/4ydyqpyrc4869mas/image/2024/02/14/7103/hieu-qua-su-dung-nang-luong-cua-he-thong-fd-mimo-trong-mang-trang-4_kr4gReO8OW.jpg)
Trang 4
![Hiệu quả sử dụng năng lượng của hệ thống FD-MIMO trong mạng 5G trang 5 Hiệu quả sử dụng năng lượng của hệ thống FD-MIMO trong mạng 5G trang 5](https://s1.tailieuhoc.vn/4ydyqpyrc4869mas/image/2024/02/14/7103/hieu-qua-su-dung-nang-luong-cua-he-thong-fd-mimo-trong-mang-trang-5_KHqE7VMkfX.jpg)
Trang 5
![Hiệu quả sử dụng năng lượng của hệ thống FD-MIMO trong mạng 5G trang 6 Hiệu quả sử dụng năng lượng của hệ thống FD-MIMO trong mạng 5G trang 6](https://s1.tailieuhoc.vn/4ydyqpyrc4869mas/image/2024/02/14/7103/hieu-qua-su-dung-nang-luong-cua-he-thong-fd-mimo-trong-mang-trang-6_fQAqIcX2Oy.jpg)
Trang 6
![Hiệu quả sử dụng năng lượng của hệ thống FD-MIMO trong mạng 5G trang 7 Hiệu quả sử dụng năng lượng của hệ thống FD-MIMO trong mạng 5G trang 7](https://s1.tailieuhoc.vn/4ydyqpyrc4869mas/image/2024/02/14/7103/hieu-qua-su-dung-nang-luong-cua-he-thong-fd-mimo-trong-mang-trang-7_VXqNR3br08.jpg)
Trang 7
![Hiệu quả sử dụng năng lượng của hệ thống FD-MIMO trong mạng 5G trang 8 Hiệu quả sử dụng năng lượng của hệ thống FD-MIMO trong mạng 5G trang 8](https://s1.tailieuhoc.vn/4ydyqpyrc4869mas/image/2024/02/14/7103/hieu-qua-su-dung-nang-luong-cua-he-thong-fd-mimo-trong-mang-trang-8_3NHq1GeRsU.jpg)
Trang 8
Bạn đang xem tài liệu "Hiệu quả sử dụng năng lượng của hệ thống FD-MIMO trong mạng 5G", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
Tóm tắt nội dung tài liệu: Hiệu quả sử dụng năng lượng của hệ thống FD-MIMO trong mạng 5G
![Hiệu quả sử dụng năng lượng của hệ thống FD-MIMO trong mạng 5G Hiệu quả sử dụng năng lượng của hệ thống FD-MIMO trong mạng 5G](https://s1.tailieuhoc.vn/4ydyqpyrc4869mas/thumb/2024/02/14/hieu-qua-su-dung-nang-luong-cua-he-thong-fd-mimo-trong-mang_0TGy86cGGP.jpg)
HIỆU QUẢ SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG CỦA HỆ THỐNG FD-MIMO TRONG MẠNG 5G Tạp chí KHOA HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG58 Số 3 - 4 (CS.01) 2016 TẠP CHÍ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG, QUYỂN 1, SỐ 3, NĂM 2016 1 HIỆU QUẢ SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG CỦA HỆ THỐNG FD-MIMO TRONG MẠNG 5G Nguyễn Thị Thanh Hương∗, Trương Trung Kiên∗† ∗ Phòng thí nghiệm Hệ thống Vô tuyến và Ứng dụng † Bộ môn Xử lý Tín hiệu và Truyền thông, Khoa Kỹ thuật Điện tử I Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông. Tóm tắt—Việc sử dụng hợp lý rất nhiều ăngten ở trạm gốc để phục vụ đồng thời nhiều thuê bao tạo ra một sự đột phá về tốc độ dữ liệu trong mạng thông tin di động. Hệ thống này có tên gọi FD- MIMO (Full-Dimension Multiple-Input Multiple- Output) và đã được lựa chọn là một ứng cử cho mạng thông tin di động thế hệ 5 (5G). Tuy nhiên, đa số các bài báo có liên quan tập trung vào hoặc tăng tổng dung lượng truyền tin với một công suất tiêu thụ cố định hoặc khả năng giảm công suất tiêu thụ nhưng vẫn đảm bảo tổng dung lượng truyền tin cho trước. Một số ít bài báo nghiên cứu hiệu quả sử dụng năng lượng của hệ thống này nhưng chủ yếu cho mô hình đơn cell, do đó bỏ qua một số tính chất quan trọng của hệ thống như nhiễu tín hiệu hoa tiêu. Trong bài báo này, chúng tôi đề xuất một phương pháp mới để phân tích hiệu quả sử dụng năng lượng của hệ thống FD-MIMO và với nhiều cell hoạt động trên cùng băng tần. Các kết quả tính toán số cho phép chúng tôi đưa ra những nhận xét thú vị về cách làm tăng hiệu quả sử dụng năng lượng của hệ thống này. Từ khóa—Mạng 5G, hiệu quả sử dụng năng lượng, hệ thống MIMO cỡ rất lớn, hệ thống MIMO với rất nhiều ăngten ở trạm gốc, thông tin "xanh". I. GIỚI THIỆU Mạng thông tin di động thế hệ 5 (5G) vẫn đang trong giai đoạn hình thành, một trong những mục tiêu thiết kế quan trọng nhất vẫn là tiếp tục tăng tốc độ dữ liệu. Thông tin đa đầu vào đa đầu ra Tác giả liên hệ: Trương Trung Kiên, email: kientt@ptit.edu.vn. Nghiên cứu này được tài trợ bởi Quỹ Phát triển Khoa học và Công nghệ Quốc gia (NAFOSTED) trong đề tài mã số 102.02-2013.09. Một phần kết quả của bài báo này đã được trình bày tại Hội thảo ECIT’2015. Đến tòa soạn: 11/12/2016, chỉnh sửa: 30/12/2016, chấp nhận đăng: 30/01/2017. (MIMO - Multiple-Input Multiple-Output) là một trong những kỹ thuật thông tin quan trọng hướng tới mục tiêu trên thông qua việc sử dụng nhiều ăng-ten ở trạm phát và/hoặc máy thu. Tuy nhiên, thực tế là các hệ thống di động tế bào thế hệ thứ 4 (4G) trở về trước vẫn chưa đạt được mức tốc độ cao mà công nghệ MIMO hứa hẹn do mới xem xét sử dụng số lượng ăng-ten chưa lớn [1]. Ví dụ trong hệ thống 3GPP LTE/LTE-Advanced (hay 4G), mỗi trạm gốc có tối đa 8 ăngten trong khi thiết bị người dùng có tối đa 4 ăngten. Tăng số ăng-ten ở trạm gốc để phục vụ đồng thời nhiều thuê bao hơn trên cùng một tài nguyên vô tuyến là một hướng nghiên cứu hứa hẹn để phát huy hết khả năng của kỹ thuật MIMO trong các hệ thống di động tế bào [2]. Trong khuôn khổ bộ tiêu chuẩn 3GPP LTE-Advanced Pro (từ Phiên bản 13 trở đi hay mạng 5G), kỹ thuật FD-MIMO đã được lựa chọn là một trong các công nghệ ứng cử để tăng tốc độ dữ liệu. Cụ thể, bằng việc sử dụng hàng chục hay thậm chí hàng trăm ăngten ở từng trạm gốc và sử dụng phương pháp truyền dẫn MIMO đa người dùng (MU-MIMO - Multiple-User MIMO) để phục vụ đồng thời hàng chục người dùng [2], kỹ thuật FD-MIMO có tiềm năng tăng tốc độ dữ liệu tổng cộng của mạng 5G lên nhiều lần. Đa phần các bài báo trước đây khi nghiên cứu các hệ thống thông tin MIMO với rất nhiều ăngten ở trạm gốc thường tập trung vào hoặc khả năng cải thiện tổng dung lượng truyền tin với một công suất tiêu thụ cố định [2]–[4] hoặc khả năng giảm công suất tiêu thụ những vẫn đảm bảo tổng dung lượng truyền tin cho trước [5]. Trong thực tế, một cách tiếp cận để dung hoà hai mục tiêu thiết kế có phần mâu thuẫn nhau này là tối đa hoá tỷ số hiệu quả sử dụng năng lượng của hệ thống. Theo định nghĩa, hiệu quả sử dụng năng lượng của một hệ thống HIỆU QUẢ SỬ DỤNG NăNG LƯỢNG CủA HỆ THỐNG FD-MIMO TRONG MẠNG 5G Nguyễn Thị Thanh Hương*, Trương Trung Kiên*+ * Phòng thí nghiệm Hệ thống Vô tuyến và Ứng dụng + Bộ môn Xử lý Tín hiệu và Truyền thông, Khoa Kỹ thuật Điện tử I Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông I. GIớI THIỆU Nguyễn Thị Thanh Hương, Trương Trung Kiên Tạp chí KHOA HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG Số 3 - 4 (CS.01) 2016 59 2 TẠP CHÍ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG, QUYỂN 1, SỐ 3, NĂM 2016 thông tin là tỷ số giữa tổng dung lượng thông tin được truyền đi trên tổng công suất tiêu thụ tương ứng. Trong khả năng hiểu biết của chúng tôi, đến nay có khá ít bài báo đã nghiên cứu hiệu quả sử dụng năng lượng của hệ thống thông tin MIMO với rất nhiều ăngten ở trạm gốc [6]–[9]. Bài báo [6] so sánh hiệu quả sử dụng hiệu quả năng lượng giữa hệ thống MIMO với nhiều ăngten ở trạm gốc và hệ thống sử dụng cell cỡ nhỏ. Tuy nhiên, bài báo này mới chỉ tính đến công suất tiêu thụ liên quan đến bức xạ tín hiệu. Bài báo [7] đề xuất một mô hình công suất tiêu thụ mới không chỉ bao gồm công suất phát trên bộ khếch đại công suất mà còn là công suất tiêu thụ mạch bởi các thành phần của trạm gốc và bởi các thiết bị tương tự. Từ mô hình mới đưa ra được công thức tính hiệu quả năng lượng, sau đó xác định được số ăng- ten cần thiết để mang lại hiệu quả năng lượng cho hệ thống MIMO cỡ rất lớn. Tuy nhiên, mô hình công suất tiêu thụ sử dụng trong bài báo [7] khá đơn giản và chưa phản ánh được các đặc trưng riêng của truyền dẫn MIMO đa người dùng. Các bài báo [8], [9] đề xuất một mô hình công suất tiêu thụ thực tế hơn và có khả năng phản ánh cơ chế xử lý tín hiệu và truyền dẫn MIMO đa người dùng để nghiên cứu hiệu quả sử dụng năng lượng của hệ thống MIMO đơn cell với nhiều ăngten ở trạm gốc. Việc xem xét chỉ một cell duy nhất bỏ qua một số tính chất quan trọng của hệ thống này như nhiễu tín hiệu hoa tiêu và nhiễu liên cell khi truyền dữ liệu. T ... y make a breakthrough in data rates in cellular networks. This technology is often known as FD- MIMO (Full-Dimension Multiple-Input Multiple- Output) and has been chosen as one of the key candidate technologies for the fifth generation (5G) cellular networks. Much prior work on FD- MIMO, however, focused either on improving sum-rate for a given power consumption or on reducing power consumption under a constraint of minimum date rates. Some prior work consid- ered energy efficiency of FD-MIMO systems but only for single-cell scenarios and hence ignored important properties like pilot contamination. In this paper, we propose a new method to analyze energy efficiency of a multi-cell FD-MIMO sys- tem. Numerical results give us interesting insights into how to maximize the energy efficiency of this system. Nguyễn Thị Thanh Hương nhận bằng Thạc sỹ ngành Công nghệ Truyền thông tại Đại Học Waseda, Nhật Bản năm 2008 và bằng Kỹ sư ngành Điện tử Viễn thông tại Đại học Giao thông Vận tải Hà Nội năm 1998. Hiện tại, ThS Hương đang là nghiên cứu sinh và là thành viên của PTN Hệ thống Vô tuyến và Ứng dụng thuộc Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông. Hướng nghiên cứu hiện tại là hiệu quả sử dụng năng lượng của hệ thống FD-MIMO trong mạng 5G. ThS. Hương đã được trao giải thưởng Bài báo xuất sắc của Hội thảo Quốc gia 2015 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ Thông tin (ECIT). Trương Trung Kiên nhận bằng Tiến sỹ và bằng Thạc sỹ ngành Điện tử Viễn thông tại Đại học Tổng hợp bang Texas cơ sở ở thành phố Austin, Texas, Hoa Kỳ lần lượt vào năm 2012 và 2008, nhận bằng Kỹ sư ngành Điện tử Viễn thông tại Đại học Bách khoa Hà Nội năm 2002. Hướng nghiên cứu hiện tại bao gồm một số công nghệ cho mạng 5G như hệ thống FD-MIMO, hệ thống thông tin ở dải bước sóng mm (mmWave) và hệ thống Internet kết nối vạn vật (Internet of Things). TS. Kiên đã được trao một số giải thưởng NCKH như Bài báo xuất sắc nhất năm 2013 của tạp chí EURASIP Journal on Wireless Communications and Networking (JWCN), Bài báo xuất sắc nhất năm 2014 của tạp chí KICS Journal of Communications and Networks, và Bài báo xuất sắc của Hội thảo Quốc gia 2015 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ Thông tin (ECIT). TS. Kiên đang phụ trách PTN Hệ thống Vô tuyến và Ứng dụng thuộc Học viện Công nghệ Bưu chính viễn thông và là Thành viên Cao cấp (Senior Member) của IEEE. 8 TẠP CHÍ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG, QUYỂN 1, SỐ 3, NĂM 2016 [2] T. L. Marzetta, “Noncooperative cellular wireless with unlimited numbers of base station antennas,” IEEE Trans. Wireless Commun., vol. 9, no. 11, pp. 3590– 3600, Nov. 2010. [3] J. Hoydis, S. ten Brink, and M. Debbah, “Massive MIMO in the UL/DL of cellular networks: How many antennas do we need?” IEEE J. Sel. Areas Commun., vol. 31, no. 2, pp. 160–171, February 2013. [4] K. T. Truong and R. W. Heath, Jr., “Effects of channel aging in massive MIMO systems,” J. Commun. Net- works, vol. 14, no. 4, pp. 338–351, Aug. 2013. [5] H. Q. Ngo, E. G. Larsson, and T. L. Marzetta, “Energy and spectral efficiency of very large multiuser MIMO systems,” IEEE Trans. Commun., vol. 61, no. 4, pp. 1436–1449, Apr. 2013. [6] W. Liu, S. Han, C. Yang, and C. Sun, “Massive I or small cell network: Who is more energy efficient?” in Proc. of IEEE Wireless Commun. Networking Conf., Apr. 2013, pp. 24–29. [7] D. Ha, K. Lee, and J. Kang, “Energy efficiency analysis with circuit power consumption in massive MIMO systems,” in Proc. of IEEE Int. Symp. Personal Indoor Mobile Radio Commun., Sep. 2013, pp. 938–942. [8] E. Bjornson, J. Hoydis, M. Kountouris, and M. Debbah, “Massive MIMO systems with non-ideal hardware: En- ergy efficiency, esti ation, and capacity limits,” IEEE Tran. Info. Theory, vol. 60, no. 11, pp. 7112–7139, Nov. 2014. [9] E. Bjornson, L. Sanguinetti, J. Hoydis, and M. Debbah, “Optimal design of energy-efficient multi-user MIMO systems: Is massive MIMO the answer?” IEEE Trans. Wireless Commun., vol. 14, no. 6, pp. 3059–3075, Jun. 2015. [10] L. Đ. Bằng, N. T. T. Hương và T. T. Kiên, “Hiệu quả sử dụng năng lượng của đường xuống trong hệ thống thông tin MIMO với rất nhiều ăngten ở trạm gốc,” in Kỷ yếu Hội thảo Quốc gia 2015 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ Thông tin (ECIT), 2015. [11] B. Hassibi and B. M. Hochwald, “How much training is needed in multiple-antenna wireless links?” IEEE Trans. Info. Theory, vol. 49, no. 4, pp. 951–963, Apr. 2003. [12] G. Caire, N. Jindal, M. Kobayashi, and N. Ravindran, “Multiuser MIMO achievable rates with downlink train- ing and channel state feedback,” IEEE Trans. Info. Theory, vol. 56, no. 6, pp. 2845–2866, Jun. 2010. [13] K. T. Truong, A. Lozano, and R. Heath, Jr., “Opti- mal training in continuous flat-fading massive MIMO systems,” in Proc. of IEEE European Wireless Conf., Barcelona, Spain, May 2014, pp. 1–6. [14] S. Cui, A. Goldsmith, and A. Babai, “Energy efficiency of MIMO and cooperative MIMO techniques in sensor networks,” IEEE J. Sel. Areas Commun., vol. 22, no. 6, pp. 1089–1098, 2004. Tiêu đề tiếng Anh: ENERGY EFFICIENCY OF FD-MIMO SYSTEMS IN 5G NETWORKS. Tóm tắt tiếng nh: Using properly a large number of antennas at the base station to serve simultaneously a smaller number of users may make a breakthrough in data rates in cellular networks. This technology is often known as FD- MIMO (Full-Dimension Multiple-Input Multiple- Output) and has been chosen as one of the key candidate technologies for the fifth generation (5G) cellular networks. Much prior work on FD- MIMO, however, focused either on improving sum-rate for a given power consumption or on reducing power consumption under a constraint of minimum date rates. Some prior work consid- ered energy efficiency of FD-MIMO systems but only for single-cell scenarios and hence ignored important properties like pilot contamination. In this paper, we propose a new method to analyze energy efficiency of a multi-cell FD-MIMO sys- tem. Numerical results give us interesting insights into how to maximize the energy efficiency of this system. Nguyễn Thị Thanh Hương nhận bằng Thạc sỹ ngành Công nghệ Truyền thông tại Đại Học Waseda, hật Bản năm 2008 và bằng Kỹ sư ngành Điện tử Viễn thông tại Đại học Giao thông Vận tải Hà Nội năm 1998. Hiện tại, ThS Hương đang là nghiên cứu sinh và là thành viên của PTN Hệ thống Vô tuyến và Ứng dụng thuộc Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông. Hướng nghiên cứu hiện tại là hiệu quả sử dụng năng lượng của hệ thống FD-MIMO trong mạng 5G. ThS. Hương đã được trao giải thưởng Bài báo xuất sắc của Hội thảo Quốc gia 2015 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ Thông tin (ECIT). Trương Trung Kiên nhận bằng Tiến sỹ và bằng Thạc sỹ ngành Điện tử Viễn thông tại Đại học Tổng hợp bang exas cơ sở ở thành phố Austin, Texas, Hoa Kỳ lần lượt vào năm 2012 và 2008, nhận bằng Kỹ sư ngành Điện tử Viễn thông tại Đại học Bách khoa à Nội năm 2002. Hướng nghiên cứu hiện tại bao gồm một số công nghệ cho mạng 5G như hệ thống FD-MIMO, hệ thống thông tin ở dải bước sóng mm (mmWave) và hệ thống Internet kết nối vạn vật (Internet of Things). TS. Kiên đã được trao một số giải thưởng NCKH như Bài báo xuất sắc nhất năm 2013 của tạp chí EURASIP Journal on Wireless Communications and Networking (JWCN), Bài báo xuất sắc nhất năm 2014 của tạp chí KICS Journal of Communications and Networks, và Bài báo xuất sắc của Hội thảo Quốc gia 2015 về Điện tử, Truyền thông và ông nghệ Thông tin (ECIT). TS. Kiên đang phụ trách PTN Hệ thống Vô tuyến và Ứng dụng thuộc Học viện Công nghệ Bưu chính viễn thông và là Thành viên Cao cấp (Senior Member) của IEEE. 8 TẠP CHÍ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG, QUYỂN 1, SỐ 3, NĂM 2016 [2] T. L. Marzetta, “Noncooperative cellular wireless with unlimited numbers of base station antennas,” IEEE Trans. Wireless Commun., vol. 9, no. 11, pp. 3590– 3600, Nov. 2010. [3] J. oydis, S. ten Brink, and M. Debbah, “Massive MIMO in the UL/DL of cellular networks: How many antennas do we need?” IEEE J. Sel. Areas Commun., vol. 31, no. 2, pp. 160–171, February 2013. [4] K. T. Truong and R. W. Heath, Jr., “Effects of channel aging in massive MIMO systems,” J. Commun. Net- works, vol. 14, no. 4, pp. 338–351, Aug. 2013. [5] H. Q. Ngo, E. G. Larsson, and T. L. Marzetta, “Energy and spectral efficiency of very large multiuser MIMO systems,” IEEE Trans. Com un., vol. 61, no. 4, pp. 1436–1449, Apr. 2013. [6] W. Liu, S. Han, C. Yang, and C. Sun, “Massive MIMO or small cell network: Who is more energy efficient?” in Proc. of IEEE Wireless Commun. Networking Conf., Apr. 2013, pp. 24–29. [7] D. Ha, K. Lee, and J. Kang, “Energy efficiency analysis with circuit power consumption in massive MIMO systems,” in Proc. of IEEE Int. Symp. Personal Indoor Mobile Radio Commun., Sep. 2013, pp. 938–942. [8] E. Bjornson, J. Hoydis, . Kountouris, and M. Debbah, “Massive MIMO systems with non-ideal hardware: En- ergy efficiency, estimation, and capacity limits,” IEEE Tran. Info. Theory, vol. 60, no. 11, pp. 7112–7139, Nov. 2014. [9] E. Bjornson, L. Sanguinetti, J. Hoydis, and M. Debbah, “Optimal design of energy-efficient multi-user MIMO systems: Is massive MIMO the answer?” IEEE Trans. Wireless Commun., vol. 14, no. 6, pp. 3059–3075, Jun. 2015. [10] L. Đ. Bằng, N. T. T. Hương và T. T. Kiên, “Hiệu quả sử dụng năng lượng của đường xuống trong hệ thống thông tin MIMO với rất nhiều ăngten ở trạm gốc,” in Kỷ yếu Hội thảo Quốc gia 2015 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ Thông tin (ECIT), 2015. [11] B. Hassibi and B. M. Hochwald, “How much training is needed in multiple-antenna wireless links?” IEEE Trans. Info. Theory, vol. 49, no. 4, pp. 951–963, Apr. 2003. [12] G. Caire, N. Jindal, . Kobayashi, and N. Ravindran, “Multiuser MIMO achievable rates with downlink train- ing and channel state feedback,” IEEE Trans. Info. Theory, vol. 56, no. 6, pp. 2845–2866, Jun. 2010. [13] K. T. Truong, A. Lozano, and R. Heath, Jr., “Opti- mal training in continuous flat-fading massive MIMO systems,” in Proc. of IEEE European Wireless Conf., Barcelona, Spain, May 2014, pp. 1–6. [14] S. Cui, A. Goldsmith, and A. Babai, “Energy efficiency of MIMO and cooperative MIMO techniques in sensor networks,” IEEE J. Sel. Areas Commun., vol. 22, no. 6, pp. 1089–1098, 2004. Tiêu đề tiếng Anh: ENERGY EFFICIENCY OF FD-MIMO SYSTEMS IN 5G NETWORKS. Tóm tắt tiếng Anh: Using properly a large number of antennas at the base station to serve simultaneously a smaller number of users may make a breakthrough in data rates in cellular networks. This technology is often known as FD- MIMO (Full-Dimension Multiple-Input Multiple- Output) and has been chosen as one of the key candidate technologies for the fifth generation (5G) cellular networks. Much prior work on FD- MIMO, however, focused either on improving sum-rate for a given power consumption or on reducing power consumption under a constraint of minimum date rates. Some prior work consid- ered energy efficiency of FD-MIMO systems but only for single-cell scenarios and hence ignored important properties like pilot contamination. In this paper, we propose a new method to analyze energy efficiency of a multi-cell FD-MIMO sys- tem. Numerical results give us interesting insights into how to maximize the energy efficiency of this system. Nguyễn Thị Thanh Hương nhận bằng Thạc sỹ ngành Công nghệ Truyền thông tại Đại Học Waseda, Nhật Bản năm 2008 và bằng Kỹ sư ngành Điện tử Viễn thông tại Đại học Giao thông Vận tải Hà Nội năm 1998. Hiện tại, ThS Hương đang là nghiên cứu sinh và là thành viên của PTN Hệ thống Vô tuyến và Ứng dụng thuộc Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông. Hướng nghiên cứu hiện tại là hiệu quả sử dụng năng lượng của hệ thống FD-MIMO trong mạng 5G. ThS. Hương đã được trao giải thưởng Bài báo xuất sắc của Hội thảo Quốc gia 2015 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ Thông tin (ECIT). Trương Trung Kiên nhận bằng Tiến sỹ và bằng Thạc sỹ ngành Điện tử Viễn thông tại Đại học Tổng hợp bang Texas cơ sở ở thành phố Austin, Texas, Hoa Kỳ lần lượt vào năm 2012 và 2008, nhận bằng Kỹ sư ngành Điện tử Viễn thông tại Đại học Bách khoa Hà Nội năm 2002. Hướng nghiên cứu hiện tại bao gồm một số công nghệ cho mạng 5G như hệ thống FD-MIMO, hệ thống thông tin ở dải bước sóng mm (mmWave) và hệ thống Internet kết nối vạn vật (Internet of Things). TS. Kiên đã được trao một số giải thưởng NCKH như Bài báo xuất sắc nhất năm 2013 của tạp chí EURASIP Journal on Wireless Communications and Networking (JWCN), Bài báo xuất sắc nhất năm 2014 của tạp chí KICS Journal of Communications and Networks, và Bài báo xuất sắc của Hội thảo Quốc gia 2015 về Điện tử, Truyền thông và Công nghệ Thông tin (ECIT). TS. Kiên đang phụ trách PTN Hệ thống Vô tuyến và Ứng dụng thuộc Học viện Công nghệ Bưu chính viễn thông và là Thành viên Cao cấp (Senior Member) của IEEE. eNeRGY eFFICIeNCY OF Fd-mImO sYsTems IN 5G NeTWORKs Using properly a large number of antennas at the base station to serve simultaneously a smaller number of users maymake a breakthro gh in data rates in cellular networks. This technology is often known as FD-MIMO (Full-Dimension Multiple-Input Multiple- Output) and has been chosen as one of the key candidate technologies for the fifth generation (5G) cellular networks. Much prior work on FD-MIMO, however, focu ed ither on improving sum-rate f r a given power consumption or on reducing power consumption under a constraint of minimum date rates. So e prior work consid-ered nergy efficiency of FD-MIMO systems but only for single-cell scenario and hence ignored important pr perties like pilot contamination. In this paper, we propose a new method to analyze energy efficiency of a multi-cell FD-MIMO sys-tem. Numerical results give us interesting insights into how to maximize the energy efficiency of this system.
File đính kèm:
hieu_qua_su_dung_nang_luong_cua_he_thong_fd_mimo_trong_mang.pdf