Nhóm nghiên cứu Thông tin và xử lý tín hiệu (COMSIG)

1. Giới thiệu:

Nhóm Nghiên cứu Xử lý Tín hiệu và Truyền thông (COMSIG) là một nhóm nghiên cứu do Trường Đại học Tôn Đức Thắng tài trợ kinh phí và trực thuộc Khoa Điện-Điện Tử. Mục tiêu của nhóm COMSIG là đưa ra các giải pháp nghiên cứu để triển khai xử lý tín hiệu trong hệ thống thông tin liên lạc và ngành công nghiệp robot cũng như tăng dung lượng, khả năng hoạt động dựa trên việc sử dụng băng thông, vùng phủ sóng lớn hơn và truyền thông tin bằng nhiều ăng-ten cho mạng 5G, 6G trong tương lai.

2. Nhiệm vụ và tầm nhìn

Hệ thống truyền thông kết nối vạn vật (IoT) đã trở thành một ứng dụng quan trọng trong các mạng 5G và các hệ thống xa hơn trong tương lai. Với sự phát triển của hệ thống IoT, hàng tỷ người dùng được kết nối (IoTU) sẽ cung cấp các ứng dụng khác nhau, ví dụ: thành phố thông minh, y tế, quân sự và nông nghiệp. Các ứng dụng mới trong hệ thống IoT tương lai đòi hỏi các tiêu chí thực hiện như kết nối lớn, độ bảo mật, độ tin cậy, phạm vi phủ sóng rộng, độ trễ cực thấp, thông lượng cao, v.v. cho một số lượng lớn các thiết bị IoT. Để đáp ứng những yêu cầu này, công nghệ 5G và sự phát triển dài hạn được kỳ vọng sẽ cung cấp các giao diện kết nối mới cho các ứng dụng IoT trong tương lai. Bên cạnh đó, xử lý tín hiệu cũng đóng một vai trò quan trọng trong các lĩnh vực 5G, IoT, viễn thông, cũng như trong ngành công nghiệp robot, v.v. Những viễn cảnh này đặt ra những thách thức thiết kế đáng kể cho các nhà nghiên cứu học thuật và công nghiệp. Nhóm nghiên cứu này được thành lập nhằm mục đích đề xuất các giải pháp nghiên cứu để triển khai mạng 5G và IoT cũng như áp dụng xử lý tín hiệu tiên tiến cho các hệ thống như 6G, bề mặt phản xạ thông minh, backscatter, massive MiMo… và các kỹ thuật điều khiển, chế tạo robot trong tương lai. Hơn nữa, các giải pháp khác cũng cần được đề xuất cho các mạng không dây trong tương lai để cải thiện dung lượng thông qua việc sử dụng băng thông lớn hơn, vùng phủ sóng rộng hơn và truyền dẫn đa ăng-ten. Xử lý tín hiệu cũng sẽ cải tiến công nghệ Al để làm cho robot hoạt động chính xác hơn cũng như giúp hệ thống thông tin giải mã và mã hóa tín hiệu tốt hơn.

3. Những chủ đề nghiên cứu:

a. Thu thập năng lượng (EH) được hỗ trợ trong các mạng hợp tác: trong các mạng hợp tác, các kỹ thuật EH có thể được áp dụngtrong các hệ thống viễn thông dùng năng lượng sạch với 2 kỹ thuật phổ biến là khuếch đại và chuyển tiếp (AF) và giải mã và chuyển tiếp (DF). Hơn nữa, các nút chuyển tiếp có thể được cấp nguồn từ nguồn tín hiệu RF hay từ các nguồn truyền năng lượng không dây khác.

b. Vô tuyến nhận thức: vô tuyến nhận thức có thể cải thiện hiệu quả phổ bằng cách tạo điều kiện cho những người dùng thứ cấp (SUs) chia sẻ phổ với những người dùng chính (PUs). Ngoài ra, công nghệ năng lượng không dây cung cấp cho mạng vô tuyến nhận thức một giải pháp thay thế tốt hơn trong việc khai thác năng lượng của nó, điều này cũng giúp nâng cao tuổi thọ của hệ thống trong điều kiện hạn chế về năng lượng.

c. Bảo mật lớp vật lý: khái niệm về bảo mật lớp vật lý là những kênh nghe trộm cố gắng nghe lén thông tin từ nguồn và các nút chuyển tiếp.  Nghiên cứu chính trong lĩnh vực này sẽ tập trung vào cách ngăn chặn các kênh nghe lén, đánh giá chất lượng của hệ thống và tìm ra các giải pháp nâng cao chất lượng hệ thống.

d. Mạng vệ tinh và mạng UAV: truyền thông vệ tinh đã trở nên phổ biến trong thế hệ thứ 5 và thứ 6 (5G và 6G) do những lợi ích của nó trong các ứng dụng khác nhau như  điều hướng, giảm thiểu thảm họa, và khả năng phát sóng đa hướng. Mặt khác, hệ thống UAVs có những ứng dụng tiềm năng trong các hệ thống truyền thông tương lai nhờ vào tính di động và linh hoạt. Đặc biệt, UAVs có thể được sử dụng để kết nối những thiết bị IoTs trên mặt đất hoặc có thể thiết lập kết nối thông tin trong trường hợp có thiên tai xảy ra. Hơn nữa, thiết bị UAVs cũng đóng vai trò quan trọng trong việc truyền tín hiệu từ vệ tinh xuống các người dùng mặt đất.

e. Xử lý tín hiệu trong Robot: đầu ra xử lý tín hiệu đóng vai trò quan trọng rất lớn để quản lý những rủi ro trong các hệ thống Robot và tự động hóa. Xử lý tín hiệu bảo đảm rằng có đủ dữ liệu cảm biến để các vấn đề tự động hóa trong tương lai sẽ được kiểm soát và các đường truyền thông tin là tối ưu. 

4. Thành viên nhóm hiện tại:

Tan

Dr. Nguyen Nhat Tan

Positions: Head of COMSIG Research Group

Areas of expertise: cooperative network, physical layer security, signal processing.

Research track record:

• ISI papers: 42

• Total ISI Citations: 277

• ISI H-index: 10

• At most 5 top journals:

- IEEE Transaction on Vehicular Technology.

- IEEE Internet of Things.

- Ad-hoc networks.

- IEEE Access.

- Computer network.

Voznak

Prof. Miroslav Voznak

Positions: Member of COMSIG Research Group

Areas of expertise: cooperative network, network security, speech signal processing.

Research track record:

• ISI papers: over 200.

• Total ISI Citations: 1184.

• ISI H-index: 19

• At most 5 top journals:

- IEEE Transaction on Vehicular Technology.

- IEEE Internet of Things.

- Ad-hoc networks.

- IEEE Access.

- Computer network.

Kim

Prof. Byung-Seo Kim

Positions: Member of COMSIG Research Group

Areas of expertise: cooperative networks, IoT networks.

Research track record:

• ISI papers: over 150

• Total ISI Citations: 2206

• ISI H-index: 23

• At most 5 top journals:

- IEEE Access.

- IEEE Internet of Things.

- Future Generation Computer Systems.

- Sensors.

- Journal of Network and Computer Applications.

Fabio

Associate Prof. Peppino FAZIO

Positions: Collaborator of COMSIG Research Group

Areas of expertise: mobile communication networks, QoS architectures and internetworking.

Research track record:

• ISI papers: 35

• Total ISI Citations: 559

• ISI H-index: 14

• At most 5 top journals:

- IEEE Access.

- IEEE Communications Surveys & Tutorials.

- IEEE/ACM Transactions on Networking.

- IEEE Transactions on Vehicular Technology.

- IEEE Transactions on Mobile Computing.

5. Công bố mới (trong danh mục ISI và Scopus)

6. Van-Duc Phan, Tan N. Nguyen, Anh Vu Le and Miroslav Voznak, "A Study of Physical Layer Security in SWIPT-Based Decode-And-Forward Relay Networks with Dynamic Power Splitting", Sensors, Vol.21, No.17,  Art.no. 5692, Aug. 2021. (SCIE)

5. Phu Tran Tin, Tan N. Nguyen, Dinh-Hieu Tran, Miroslav Voznak, Van-Duc Phan and Symeon Chatzinotas,"Performance Enhancement for Full-Duplex Relaying with Time Switching-Based SWIPT in Wireless Sensors Networks", Sensors, Vol.21, No.11, Art.no 3847, Jun.2021. (SCIE)

4. V.Prabakaran, Anh Vu Le, P.T.Kyaw, R.E.Mohan, P.Kandasamy, Tan N. Nguyen and M.Kannan, "Hornbill: A Self-Evaluating Hydro-Blasting Reconfigurable Robot for Ship Hull Maintenance", IEEE Access, Vol.8, pp.193790-193800, Oct.2020. (SCIE)

3. Ha Duy-Hung, Tan N. Nguyen, Minh Tran, Xingwang Li, Phuong T. Tran and Miroslav Voznak,"Security Analysis of a Two-Way Half-Duplex Wireless Relaying Network Using Partial Relay Selection and Hybrid TPSR Energy Harvesting at Relay Nodes", IEEE Access, Vol.8, pp.187165-187181, Oct.2020. (SCIE)

2. Tan N. Nguyen, Phuong T. Tran and Miroslav Voznak,"Wireless Energy Harvesting Meets Receiver Diversity: A Successful Approach for Two-Way Half-Duplex Relay Networks over Block Rayleigh Fading Channel", Computer Networks, Vol.172, May.2020. (SCIE)

Ba Cao Nguyen, Tran Manh Hoang, Phuong T. Tran, Tan N. Nguyen,"Outage Probability of NOMA System with Wireless Power Transfer at Source and Full-duplex Relay", AEU-International Journal of Electronics and Communications, Vol.116, Mar.2020. (SCIE)

1. Tan N. Nguyen, T.H.Q.Minh, Phuong T. Tran, Miroslav Voznak, T.T.Duy, Thanh-Long Nguyen and Phu Tran Tin,"Performance Enhancement for Energy Harvesting Based Two-Way Relay Protocols in Wireless Ad-hoc Networks with Partial and Full Relay Selection Methods", Ad-hoc networks, Vol.84, pp. 178-187, Mar.2019. (SCIE)