Luận án Đánh giá hiệu năng hệ thống fso chuyển tiếp sử dụng điều chế sc - Qam dưới ảnh hưởng của lỗi lệch tia

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI 
DƢƠNG HỮU ÁI 
ĐÁNH GIÁ HIỆU NĂNG HỆ THỐNG FSO CHUYỂN TIẾP 
SỬ DỤNG ĐIỀU CHẾ SC-QAM DƢỚI ẢNH HƢỞNG CỦA 
LỖI LỆCH TIA 
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT VIỄN THÔNG 
Hà Nội – 2018 
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI 
DƢƠNG HỮU ÁI 
ĐÁNH GIÁ HIỆU NĂNG HỆ THỐNG FSO CHUYỂN TIẾP 
SỬ DỤNG ĐIỀU CHẾ SC-QAM DƢỚI ẢNH HƢỞNG CỦA 
LỖI LỆCH TIA 
 Ngành: Kỹ thuật viễn thông 
 Mã số: 9520208 
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT VIỄN THÔNG 
 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 
 1. PGS.TS. HÀ DUYÊN TRUNG 
 2. PGS.TS. ĐỖ TRỌNG TUẤN 
Hà Nội – 2018 
LỜI CAM ĐOAN 
Tôi xin cam đoan rằng các kết quả khoa học được trình bày trong luận án này 
là thành quả nghiên cứu của bản thân tôi trong suốt thời gian làm nghiên cứu sinh 
và chưa từng xuất hiện trong công bố của các tác giả khác. Các kết quả đạt được 
trong luận án là chính xác và trung thực, tất cả các kế thừa của các tác giả khác đã 
được trích dẫn. 
 Hà Nội, ngày 02 tháng 07 năm 2018 
XÁC NHẬN CỦA TẬP THỂ HƯỚNG DẪN 
 GV. Hướng dẫn 1 GV. Hướng dẫn 2 Tác giả luận án 
 PGS.TS. Hà Duyên Trung PGS.TS. Đỗ Trọng Tuấn Dương Hữu Ái 
LỜI CẢM ƠN 
Trước hết tôi xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc đến PGS. TS. Hà Duyên Trung và 
PGS. TS. Đỗ Trọng Tuấn đã tạo mọi điều kiện thuận lợi, định hướng, động viên kịp 
thời trong suốt thời gian tác giả thực hiện luận án, đồng thời hỗ trợ tôi về nhiều mặt 
để tôi có thể hoàn thành bản luận án này. 
Qua đây tôi cũng bày tỏ lòng biết ơn đến Viện Điện tử - Viễn thông và Viện 
Đào tạo sau đại học, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã tạo mọi điều kiện thuận 
lợi cho tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu. Đồng thời, xin gửi lời cảm ơn các 
thầy cô, các anh chị, các bạn đồng nghiệp đã hỗ trợ tôi về nghiên cứu và học thuật 
cũng như trong công tác chuyên môn. 
Cuối cùng, tôi xin dành những lời cảm ơn và yêu thương nhất đến mọi thành 
viên trong gia đình, sự động viên, giúp đỡ của họ là động lực mạnh mẽ giúp tôi vượt 
qua mọi khó khăn để hoàn thành luận án này. 
Xin chân thành cảm ơn! 
 Hà Nội, ngày 02 tháng 07 năm 2018 
 Tác giả luận án 
 Dương Hữu Ái 
 i 
MỤC LỤC 
MỤC LỤC .................................................................................................................. i 
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ...................................................................... v 
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ................................................................................ vii 
CÁC KÝ HIỆU TOÁN HỌC SỬ DỤNG TRONG LUẬN ÁN .......................... xii 
MỞ ĐẦU .................................................................................................................. xv 
1. Bối cảnh nghiên cứu ....................................................................................... xv 
2. Những vấn đề còn tồn tại .............................................................................. xix 
3. Mục tiêu, đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu ................................................. xx 
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án ................................................. xxi 
5. Phƣơng pháp nghiên cứu .............................................................................. xxi 
6. Đóng góp khoa học của luận án .................................................................... xxi 
7. Bố cục luận án ............................................................................................... xxii 
CHƢƠNG 1 ............................................................................................................... 1 
TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG FSO...................................................................... 1 
1.1. Giới thiệu chƣơng .......................................................................................... 1 
1.2. Mô hình một hệ thống FSO .......................................................................... 1 
1.2.1. Máy phát....................................................................................................2 
1.2.2. Kênh truyền dẫn khí quyển........................................................................3 
1.2.3. Máy thu......................................................................................................5 
1.3. Các yếu tố ảnh hƣởng lên hiệu năng hệ thống FSO ................................... 7 
1.4. Mô hình kênh truyền ..................................................................................... 8 
1.4.1. Giới thiệu về nhiễu loạn không khí...........................................................8 
1.4.2. Tham số cấu trúc chỉ số khúc xạ...............................................................9 
1.4.3. Mô Hình nhiễu loạn Log-Normal............................................................13 
1.4.4. Mô hình nhiễu loạn Gamma-Gamma......................................................17 
1.4.5. Mô hình pha-đinh do lệch tia...................................................................19 
1.5. Kỹ thuật MIMO và điều chế trong FSO ................................................... 22 
1.5.1. Giới thiệu về điều chế trong FSO...........................................................22 
 ii 
1.5.2. Điều chế biên độ cầu phương..................................................................23 
1.5.3. Kỹ thuật phân tập MIMO........................................................................24 
1.6. Các thông số đánh giá hiệu năng của hệ thống ......................................... 26 
1.6.1. Tỷ lệ lỗi ký tự trung bình.........................................................................26 
1.6.1.1. Hệ thống SISO/FSO ........................................................................ 26 
1.6.1.2. Hệ thống MIMO/FSO ..................................................................... 26 
1.6.2. Dung lượng trung bình............................................................................27 
1.6.2.1. Hệ thống SISO/FSO ........................................................................ 27 
1.6.2.2. Hệ thống MIMO/FSO ..................................................................... 27 
1.7. Kết luận chƣơng 1 ........................................................................................ 28 
CHƢƠNG 2 ............................................................................................................. 29 
ẢNH HƢỞNG CỦA LỖI LỆCH TIA LÊN HIỆU NĂNG HỆ THỐNG FSO 
CHUYỂN TIẾP SỬ DỤNG ĐIỀU CHẾ SC-QAM ............................................. 29 
2.1. Giới thiệu chƣơng ........................................................................................ 29 
2.2. Hệ thống FSO điểm-điểm sử dụng chuyển tiếp ........................................ 30 
2.3. Mô hình trạng thái kênh truyền ................................................................. 32 
2.3.1. Suy hao đường truyền..............................................................................32 
2.3.2. Nhiễu loạn khí quyển...............................................................................33 
2.3.2.1. Mô hình nhiễu loạn Log-Normal .................................................... 34 
2.3.2.2. Mô hình nhiễu loạn Gamma-Gamma .............................................. 36 
2.3.3. Lỗi lệch tia...............................................................................................37 
2.4. Tổng hợp biến đổi tín hiệu cho toàn hệ thống ........................................... 38 
2.4.1. Hệ thống chịu ảnh hưởng của nhiễu loạn khí quyển...............................38 
2.4.2. Hệ thống chịu ảnh hưởng của lỗi lệch tia................................................39 
2.4.2.1. Nhiễu loạn khí quyển yếu ................................................................ 39 
2.4.2.2. Nhiễu loạn khí quyển từ trung bình đến mạnh ................................ 40 
2.5. Tỷ lệ lỗi ký tự trung bình ............................................................................ 42 
2.6. Kết quả khảo sát hiệu năng hệ thống FSO với tham số ASER ............... 43 
 iii 
2.6.1. Hệ thống chịu ảnh hưởng của nhiễu loạn khí quyển...............................43 
2.6.1.1. Nhiễu loạn khí quyển yếu ................................................................ 44 
2.6.1.2. Nhiễu loạn khí quyển từ trung bình đến mạnh ................................ 45 
2.6.2. Hệ thống chịu ảnh hưởng của lỗi lệch tia................................................47 
2.6.2.1. Nhiễu loạn khí quyển yếu ................................................................ 47 
2.6.2.2. Nhiễu loạn khí quyển từ trung bình đến mạnh ................................ 51 
2.7. Dung lƣợng kênh trung bình ...................................................................... 54 
2.7.1. Hệ thống chịu ảnh hưởng của nhiễu loạn khí quyển...............................54 
2.7.1.1. Nhiễu loạn khí quyển yếu ................................................................ 54 
2.7.1.2. Nhiễu loạn khí quyển từ trung bình đến mạnh ................................ 55 
2.7.2. Hệ thống chịu ảnh hưởng của lỗi lệch tia................................................56 
2.7.2.1. Nhiễu loạn khí quyển yếu ................................................................ 56 
2.7.2.2. Nhiễu loạn khí quyển từ trung bình đến mạnh ................................ 57 
2.7.3. Kết quả khảo sát hiệu năng hệ thống FSO với tham số ACC..................58 
2.7.3.1. Hệ thống chịu ảnh hưởng của nhiễu loạn khí quyển ....................... 58 
2.7.3.2. Hệ thống chịu ảnh hưởng của lỗi lệch tia ........................................ 61 
2.8. Kết luận chƣơng 2 ........................................................................................ 63 
CHƢƠNG 3 ............................................................................................................. 65 
GIẢM ẢNH HƢỞNG CỦA LỖI LỆCH TIA LÊN HIỆU NĂNG CỦA HỆ 
THỐNG FSO CHUYỂN TIẾP SỬ DỤNG KỸ THUẬT MIMO ....................... 65 
3.1. Giới thiệu chƣơng ........................................................................................ 65 
3.2. Hệ thống FSO chuyển tiếp sử dụng kỹ thuật MIMO ............................... 66 
3.3. Mô hình trạng thái kênh truyền ................................................................. 67 
3.4. Tổng hợp biến đổi tín hiệu cho toàn hệ thống ........................................... 69 
3.4.1. Hệ thống chịu ảnh hưởng của nhiễu loạn khí quyển...............................69 
3.4.2. Hệ thống chịu ảnh hưởng của lỗi lệch tia................................................70 
3.4.2.1. Nhiễu loạn khí quyển yếu ................................................................ 70 
3.4.2.2. Nhiễu loạn khí quyển từ trung bình điến mạnh ............................... 71 
 iv 
3.5. Tỷ lệ lỗi ký tự trung bình ............................................................................ 71 
3.6. Kết quả khảo sát hiệu năng hệ thống FSO với tham số ASER ............... 72 
3.6.1 Hệ thống chịu ảnh hưởng của nhiễu loạn khí quyển................................73 
3.6.1.1. Nhiễu loạn khí quyển yếu ................................................................ 73 
3.6.1.2. Nhiễu loạn khí quyển từ trung bình đến mạnh ................................ 74 
3.6.2 Hệ thống chịu ảnh hưởng của lỗi lệch tia.................................................76 
3.6.2.1. Nhiễu loạn khí quyển yếu ................................................................ 76 
3.6.2.2. Nhiễu loạn khí quyển từ trung bình đến mạnh ................................ 80 
3.7. Dung lƣợng kênh trung bình ...................................................................... 83 
3.7.1. Hệ thống chịu ảnh hưởng của nhiễu loạn khí quyển...............................83 
3.7.1.1. Nhiễu loạn khí quyển yếu ................................................................ 83 
3.7.1.1. Nhiễu loạn khí quyển từ trung bình đến mạnh ................................ 84 
3.7.2. Hệ thống chịu ảnh hưởng của lỗi lệch tia................................................85 
3.7.2.1. Nhiễu loạn khí quyển yếu ................................................................ 85 
3.7.2.2. Nhiễu loạn khí quyển từ trung bình đến mạnh ................................ 85 
3.7.3. Kết quả khảo sát hiệu năng hệ thống FSO với tham số ACC..................86 
3.7.3.1. Hệ thống chịu ảnh hưởng của nhiễu loạn khí quyển ....................... 86 
3.7.3.2. Hệ thống chịu ảnh hưởng của lỗi lệch tia ........................................ 90 
3.8. Kết luận chƣơng 3 ........................................................................................ 92 
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................................................ 93 
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 95 
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN ............. 103 
 v 
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT 
Viết tắt Thuật ngữ tiếng anh Nghĩa tiếng việt 
ACC Average Channel Capacity Dung lượng kênh trung bình 
AF Amplify-and-Forward Khuếch đại và chuyển tiếp 
APD Avalanche Photodiode Đi-ốt quang thác lũ 
ASE Average Spectral Efficiency Hiệu suất phổ trung bình 
ASER Average Symbol Error Rate Tỷ lệ lỗi ký tự trung bình 
ASK Amplitude Shift Keying Điều chế khóa dịch biên độ 
AWGN Additive White Gaussian Noise Nhiễu Gauss trắng cộng 
BER Bit Error Rate Tỉ lệ lỗi bít 
CEP Conditional Error Probability Xác suất lỗi có điều kiện 
DF Decode-and-Forward Giải mã và chuyển tiếp 
DSL Digital Subscriber Line Đường dây thuê bao số 
EGC Equal Gain Combining Bộ tổ hợp với cùng độ lợi 
FEC Forward Error Correction Sửa lỗi hướng đi 
FSO Free-Space Optics 
Truyền thông quang trong không 
gian tự do 
G-G Gamma-Gamma Phân bố Gamma-Gamma 
HV-Day Hufnagel-Valley Day Model Mô hình HV-Day 
HV-Night Hufnagel-Valley Night Model Mô hình HV-Night 
IM/DD 
Intensity Modulation with Direct 
Detection 
Điều chế cường độ tách sóng trực 
tiếp 
IM Intensity Modulation Điều chế cường độ 
IR Infrared Radiation Bức xạ hồng ngoại 
L-N Log-Normal Phân bố Log-Normal 
LED Light Emitting Diode Đi-ốt phát quang 
LOS Line-Of-Sight Tầm nhìn thẳng 
 vi 
MIMO Multipe-Input Multipe-Output Nhiều đầu vào nhiều đầu ra 
MRC Maximal Ratio Combining Bộ tổ hợp với tỷ số tối đa 
OOK On-Off Keying Điều chế khóa đóng-mở 
OWC Optical Wireless Communications Truyền thông quang không dây 
PDF Probability Density Function Hàm mật độ xác suất 
PD Photodiode Diode tách quang 
PPM Pulse-Position Modulation Điều chế vị trí xung 
PSK Phase-shift Keying Điều chế khóa dịch pha 
QAM 
Quadrature Amplitude 
Modulation 
Điều chế biên độ cầu phương 
RV Random Variable Biến ngẫu nhiên 
RF Radio Frequency Tần số vô tuyến 
SC 
Scanning and Selection 
Combining 
Bộ tổ hợp theo kiểu quét và lựa 
chọn 
SC-PPM 
Subcarrier – Pulse Position 
Modulation 
Điều chế vị trí xung sóng mang 
con 
SC-PSK Subcarrier – Phase-shift Keying 
Điều chế khóa dịch pha song 
mang con 
SC-QA ...  D. Takase, and T. Ohtsuki (2007), “Optical wireless MIMO (OMIMO) with 
backward spatial filter (BSF) in diffuse channels”, IEEE International 
Conference on Communications (ICC2007), Glasgow, pp. 2462–2467. 
[20] E. Bayaki, R. Schober, and R.K. Mallik (2009), “Performance analysis of 
MIMO free-space optical systems in gamma-gamma fading”, IEEE Trans. 
Commun., vol. 57, no. 11, pp. 3415-3424. 
[21] E. Jakeman and P. Pusey (1978), “Significance of K distributions in 
scattering experiments,” Phys. Rev. Lett., vol. 40, pp. 546–550. 
[22] E.J. Shin, and V.W.S. Chan (2002) “Optical communication over the 
turbulent atmospheric channel using spatial diversity”, IEEE GLOBECOM, 
pp. 2055-2060. 
[23] E. Lee, Z. Ghassemlooy, W. P. Ng, and M. Uysal (2012), “Performance 
Analysis of Free Space Optical Links over Turbulence and Misalignment 
Induced Fading Channels”, 8th IET International Symposium on 
Communication Systems, Networks and Digital Signal Processing, pp. 1-6. 
97 
[24] Ferkan Yilmaz, Oguz Kucur, and Mohamed-Slim Alouini (2010), “Exact 
Capacity Analysis of Multihop Transmission over Amplify-and-Forward 
Relay Fading Channels,” 21st Annual IEEE International Symposium on 
Personal, Indoor and Mobile Radio Communications, pp. 2293-2298. 
[25] F. Yilmaz, O. Kucur, and M.-S. Alouini (2010), “Exact capacity analysis of 
multihop transmission over amplify-and-forward relay fading channels,”in 
Proc. IEEE 21st Int. Symp.Personal Indoor Mobile Radio Commun. 
(PIMRC), Instanbul, Turkey, pp. 2293–2298. 
[26] G. Fletcher, T. Hicks, and B. Laurent (1991), “The SILEX optical interorbit 
link experiment,” J. Electron. Comm. Eng., vol. 3, no. 6, pp. 273–279. 
[27] Harilaos G. Sandalidis, Theodoros A. Tsiftsis, Member, and George K. 
Karagiannidis, Senior, (2009), “Optical Wireless Communications With 
Hetero-dyne Detection Over Turbulence Channels With Pointing Errors,” 
journal of lightwave technology, vol. 27, no. 20. 
[28] Hanling Wu, Haixing Yan, Xinyang Li (2009), “Performance analysis of bit 
error rate for free space optical communication with tip-tilt compensation 
based on gamma–gamma distribution,” Optica Applicata, Vol. XXXIX, no. 
3, pp. 534-545. 
[29] H. A. Suraweera and J. Armstrong (2007), “A simple and accurate 
approximation to the SEP of rectangular QAM in arbitrary Nakagami-m 
fading channels,” IEEE Commun. Lett., vol. 11, Issue 5, pp. 426-428. 
[30] H. D. Trung, Bach T. Vu and Anh T. Pham (2013) “Performance of freespace 
optical MIMO systems using SC-QAM over atmospheric 
turbulencechannels,” in Proc. of the IEEE International Conference on 
Communications (ICC‟13), pp. 3846-3850. 
[31] H. D. Trung and T. A. Pham (2014) “Performance Analysis of MIMO/FSO 
Systems using SC-QAM over Atmospheric Turbulence Channels,” IEICE 
Trans. on Fundamentals of Elec., Commun. and Computer Sciences, vol. 1, 
pp. 49-56. 
[32] Hector E. Nistazakis, Evangelia A. Karagianni, Andreas D. Tsigopoulos, 
Michael E. Fafalios, and George S. Tombras (2009), “Average Capacity of 
Optical Wireless Communication Systems Over Atmospheric Turbulence 
Channels,” Journal of lightwave technology, vol. 27, no. 8, pp. 974-979. 
[33] Hien T.T. Pham, Phuc V. Trinh, Ngoc T. Dang, Anh T. Pham (2015), 
“Secured relay-assisted atmospheric optical code-division multiple-access 
98 
systems over turbulence channels,” IET Optoelectronics, Special Issue on 
Optical Wireless Communications, Vol. 9, Iss. 5, pp. 241-248. 
[34] Hien T. T. Pham and Ngoc T. Dang (2017), "Performance Improvement of 
Spatial Modulation-Assisted FSO Systems over Gamma-Gamma Fading 
Channels with Geometric Spreading," Photonic Network Communications. 
DOI: 10.1007/s11107-017-0685-0. 
[35] H. Samimi and P. Azmi (2010), “Subcarrier Intensity Modulated Free-space 
Optical Communications in K-distributed Turbulence Channels,” J. Opt. 
Commun. Netw., vol. 2, Issue 8, pp. 625-632. 
[36] I. E. Lee, Z. Ghassemlooy, W. P. Ng, and M. Uysal (2012), “Performance 
Analysis of Free Space Optical Links over Turbulence and Misalignment 
Induced Fading Channels,” 8th IEEE, IET International Symposium on 
Communication Systems, Networks and Digital Signal Processing. 
[37] I. S. Gradshteyn and I. M. Ryzhik (2008), “Table of Integrals, Series, and 
Products,” 7th ed. New York: Academic. 
[38] Jaedon Park, Eunju Lee, and Giwan Yoon (2011), “Average Bit-Error Rate of 
the Alamouti Scheme in Gamma-Gamma Fading Channels,” IEEE Photonics 
Technology Letters, vol. 23, no. 4, pp. 269-271. 
[39] J. Akella, M. Yuksel, and S. Kalyanaraman (2005), “Error analysis of 
multihop free-space optical communication,” in Proc. IEEE Int. Conf. on 
Communications (ICC), Seoul, South Korea. 
[40] Karp S, Gagliardi R. M, Moran S. E, and Stotts L. B (1988), “Optical 
Channels: fibers, clouds, water and the atmosphere”. New York: Plenum 
Press. 
[41] Kostas P. Peppas and Christos K. Datsikas (2010), “Average Symbol Error 
Probability of General-Order Rectangular Quadrature Amplitude Modulation 
of Optical Wireless Communication Systems Over Atmospheric Turbulence 
Channels,”J. Opt. Commun. Netw., vol. 2, Issue 2, pp. 102-110. 
[42] Kostas P. Peppas (2011), “A Simple, Accurate Approximation to the Sum of 
Gamma–Gamma Variates and Applications in MIMO Free-Space Optical 
Systems,” IEEE Photonics Technology Letters, vol. 23, no. 13, pp. 839-841. 
[43] Kostas P. Peppas (2012), “A New Formula for the Average Bit Error 
Probability of Dual-Hop Amplify-and-Forward Relaying Systems over 
Generalized Shadowed Fading Channels,” IEEE Wireless Ccommunications 
Letters, vol. 1, no. 2. 
99 
[44] Kostas P. Peppas, Argyris N. Stassinakis, Hector E. Nistazakis, and George 
S. Tombras (2013), “Capacity Analysis of Dual Amplify-and-Forward 
Relayed Free-Space Optical Communication Systems Over Turbulence 
Channels With Pointing Errors,” J. opt. commun. Netw, vol. 5, no. 9. 
[45] L. Andrews, R. Phillips, and C. Hopen (2001), “Laser Beam Scintillation 
with Applications,” Bellingham, WA: SPIE Press. 
[46] L. C. Andrews and R. L. Phillips (1985), “I–K distribution as a universal 
propagation model of laser beams in atmospheric turbulence,” J. Opt. Soc. 
Am. A, vol. 2, pp. 160–163. 
[47] L. C. Andrews and R. L. Philips (2005), “Laser beam propagation through 
random media,” SPIE Press. 
[48] M. A. Al-Habash, L. C. Andrews, and R. L. Philips (2001), “Mathematical 
model for the irradiance probability density function of a laser beam 
propagating through turbulent media,” Opt. Eng., vol. 40, no. 8, pp. 1554–
1562. 
[49] M. Aggarwal, P. Garg, and P. Puri (2014), “Analysis of subcarrier intensity 
modulation-based optical wireless DF relaying over turbulence channels with 
path loss and pointing error impairments,” IET Commun., vol. 8, no. 17, pp. 
3170–3178. 
[50] M. A. Kashani, M. M. Rad, M. Safari, and M. Uysal (2013),“Optimal relay 
placement and diversity analysis of relay-assisted free-space optical 
communication systems,” IEEE/OSA Journal of Optical Communications 
and Networking,, vol. 5, no. 1, pp. 37–47. 
[51] Majumdar and J. Ricklin (2007), “Free-Space Laser Communications: 
Principles and Advances,” Optical and Fiber Communications Series, 
Springer Media. 
[52] M. Aminikashani, M.U, and M. Kavehrad (2015), “On the Performance of 
MIMO FSO Communications over Double Generalized Gamma Fading 
Channels”, in Proc. of IEEE ICC 2015. 
[53] Md. Zoheb Hassan, Xuegui Song, and Julian Cheng (2012), “Subcarrier 
Intensity Modulated Wireless Optical Communications with Rectangular 
QAM,” J. Opt. Commun. Netw., vol. 4, Issue 6, pp. 522-532. 
[54] Mehdi Mofidi, Abolfazl Chaman-motlag (2011), “Error Performance of 
SIMO and MISO FSO Links over Weak and Strong Turbulent Channels,” 8th 
IEEE, IET International Symposium on Communication Systems, Networks 
and Digital Signal Processing. 
100 
[55] M. Kamiri and N. Nasiri-Kerari (2011), “Free-space optical communications 
via optical amplify-and-forward relaying,”J. Lightwave Technol., vol. 29, no. 
2, pp. 242–248. 
[56] Mona Aggarwal, ParulGarg and Parul Puri (2015), “Exact Capacity of 
Amplify and-Forward Relayed Optical Wireless Communication Systems,” 
IEEE Photonics Technology Letters, vol. 27, no. 8. 
[57] M. Safari, and M. Uysal (2008), “Relay-Assisted Free-Space Optical 
Communication,” IEEE Trans. Wireless Communication, vol. 7, pp. 5441-
5449. 
[58] M. Safari, M. M. Rad, and M. Uysal (2012), “Multi-hop relaying over the 
atmospheric Poisson channel: Outage analysis and optimization,”IEEE 
Trans. Commun., vol. 60, no. 3, pp. 817–829. 
[59] M. Sharma et al. (2013), “Evaluation of the capacity of MIMO-OFDM free-
space optical communication system in strong turbulent atmosphere”, in ICW 
2013. 
[60] Murat Uysal, Jing Li, and Meng Yu (2006), “Error Rate Performance 
Analysis of Coded Free-Space Optical Links over Gamma-Gamma 
Atmospheric Turbulence Channels,” IEEE transactions on wireless 
communications, vol. 5, no. 6, pp. 1229-1233. 
[61] N. D. Chatzidiamantis, D. S. Michalopoulos, E. E. Kriezis, G. K. 
Karagiannidis, and R. Schober (2013), “Relay selection protocols for relay-
assisted free-space optical systems,”J. Opt. Commun. Netw., vol. 5, no. 1, pp. 
92–103. 
[62] Osche G. R (2002), “Optical Detection Theory for Laser Applications”, New 
Jersey: Wiley. 
[63] P. Puri, P. Garg, and M. Aggarwal (2014), “Outage and error rate analysis of 
network-coded coherent TWR-FSO systems,” IEEE Photon. Technol. Lett., 
vol. 26, no. 18, pp. 1797–1800. 
[64] Prabu, K., Kumar, D.S., Malekian, R. (2014), “BER analysis of BPSK-SIM-
based SISO and MIMO FSO systems in strong turbulence with pointing 
errors,” Int. J. for Light and Electron Optics. vol. 125, pp. 6413-6417. 
[65] Ricardo Barrios (2013), “Exponentiated Weibull Fading Channel Model in 
Free-Space Optical Communications under Atmospheric Turbulence”, Ph.D. 
Dissertation, Departament of Signal Theory and Communicacions, 
Universitat Politècnica de Catalunya. Barcelona, Spain. 
101 
[66] S. G. Wilson, M. Brandt-Pearce, Q. Cao, and J. H. Leveque (2005), “Free-
space optical MIMO transmission with Q-ary PPM,” IEEE Trans. Commun., 
vol. 53, Issue 8, pp. 1402-1412. 
[67] T. A. Tsiftsis, H. G. Sandalidis, G. K. Karagiannidis, N. C. Sagias (2006), 
“Multihop Free-Space Optical Relaying Communications Over Strong 
Turbulence Channels,” IEEE Int. Conf. on Communications, vol. 6, pp. 2755-
2759. 
[68] T. A. Tsiftsis, H. G. Sandalidis, G. K. Karagiannidis, and M. Uysal (2008), 
“FSO links with spatial diversity over strong atmospheric turbulence 
channels,” in Proc. ICC‟08, pp. 5379-5384. 
[69] Thomas W. Schlatter (2009), “Atmospheric Composition and Vertical 
Structure,” Environmental Impact and Manufacturing, vol. 6. 
[70] Trung, H. D., Tuan, D. T., Anh, T. P. (2014), “Pointing error effects on 
performance of free-space optical communication systems using SC-QAM 
signals over atmospheric turbulence channels,” AEU-Int. J. of Elec. and 
Commun, vol. 68, pp. 869-876. 
[71] V. S. Adamchik, and O. I. Marichev (1990), “The algorithm for calculating 
integrals of hypergeometric type functions and its realization in REDUCE 
system,” in Proc. of the Int. Conf. on Symbolic and Algebraic Computation, 
Tokyo, Japan, pp. 212-224. 
[72] Vietnam Building Code Natural Physical & Climatic Data for Construction 
(Part I), QCXDVN 02 : 2008/BXD. 
[73] Vineet Khandelwal, Rahul Kaushik, R. C. Jain (2017), “A Simple Closed 
form Approximation of Average Channel Capacity for Weakly Turbulent 
Optical Wireless Links,” Wireless Pers Commun, Springer Science and 
Business Media New York 2017, DOI 10.1007/s11277-017-3948-2. 
[74] Willebrand H. and Ghuman B.S. (2002), “Free Space Optics: Enabling 
optical connectivity in today’s network,” Indianapolis, IN, SAMS publishing. 
[75] Xiaoming Zhu and Joseph M. Kahn (2002), “Free-Space Optical 
Communication Through Atmospheric Turbulence Channels,” IEEE 
Transactions on Communications, vol. 50, no. 8, pp. 1293-1300. 
[76] X. Song, M. Niu, and J. Cheng (2012), “Error rate of subcarrier intensity 
modulations for wireless optical communications”, IEEE Commun. Lett., vol. 
16, pp. 540-543. 
102 
[77] X. Tang, Z. Wang, Z. Xu, and Z. Ghassemlooy (2014), “Multihop free-space 
optical communications over turbulence channels with pointing errors using 
heterodyne detection,” J. Lightw. Technol., vol. 32, no. 15, pp. 2597–2604. 
[78] Xuegui Song, Mingbo Niu, Julian Cheng (2012), “Error Rate of Subcarrier 
Intensity Modulations for Wireless Optical communications,” IEEE 
Communications Letters, vol. 16, Issue 4, pp. 540-543. 
[79] Z. Ghassemlooy, W. Popoola (2010), “Terrestrial Free-Space Optical 
Communications, Mobile and Wireless Communications Network Layer and 
Circuit Level Design,” Salma Ait Fares and Fumiyuki Adachi (Ed.), ISBN: 
978-953-307-042-1. 
[80]  
103 
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN 
[J1] Duong Huu Ai, Do Trong Tuan, and Ha Duyen Trung (2015), “Amplify-and 
Forward Relaying MIMO/FSO Systems using SC-QAM Signals over Log-
Normal Atmospheric Turbulence Channels,” Journal of Science and 
Technology, Technical Universities, ISSN: 0866-3980, No. 107, pp. 123-128. 
[C1] Duong Huu Ai, Ha Duyen Trung, and Do Trong Tuan (2016), “Pointing Error 
Effects on Performance of Amplify-and-Forward Relaying MIMO/FSO 
Systems Using SC-QAM Signals Over Log-Normal Atmospheric 
Turbulence Channels," the 8th Asian Conference on Intelligent Information 
and Database Systems (ACIIDS 2016), vol. 9622 of LNAI, Springer-Verlag, 
Danang, Vietnam, pp. 607-619. 
[J2] Duong Huu Ai, Do Trong Tuan, and Ha Duyen Trung (2016), “Pointing error 
effects on performance of amplify-and-forward relaying FSO systems using 
SC-QAM signals over Gamma-Gamma atmospheric turbulence channels,” 
Journal of Science and Technology, The University of Danang, ISSN: 1859-
1531, No. 6 (103), pp. 1-6. 
[C2] Duong Huu Ai, Ha Duyen Trung, and Do Trong Tuan (2016), “AF Relay-
Assisted MIMO/FSO/QAM systems in Gamma-Gamma fading channels” 
Proc. IEEE 3rd National Foundation for Science and Technology 
Development Conference on Information and Computer Science (NICS 2016), 
pp. 147-152. 
[J3] Duong Huu Ai, Do Trong Tuan, and Ha Duyen Trung (2016), “Misalignment 
fading effects on performance of amplify-and-forward relaying FSO systems 
using SC-QAM signals over Log-Normal atmospheric turbulence channels,” 
Journal of Science and Technology, The University of Danang, ISSN: 1859-
1531, No. 12 (109), pp. 1-5. 
[C3] Duong Huu Ai, Duong Tuan Quang, Nguyen Ngoc Nam, Ha Duyen Trung 
Do Trong Tuan and Nguyen Xuan Dung (2017), “Capacity Analysis of 
Amplify-and-Forward Free-Space Optical Communication Systems Over 
Atmospheric Turbulence Channels," Proc. IEEE 7th International Conference 
on Information Science and Technology (ICIST 2017), pp. 103-108.