BÀI tập lớn hệ THỐNG VIỄN THÔNG đề tài NGHIÊN cứu THÔNG TIN VIBA và sử DỤNG PHẦN mềm mô PHỎNG PATHLOSS

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG BÀI TẬP LỚN HỆ THỐNG VIỄN THÔNG Đề tài: NGHIÊN CỨU THÔNG TIN VIBA VÀ SỬ DỤNG PHẦN MỀM MÔ PHỎNG PATHLOSS Sinh viên thực MSSV Phạm Văn Quyền 20182750 Nguyễn Anh Duy 20182464 Đinh Văn Mạnh 20182674 Nguyễn Đình Tuấn 20182861 Bùi Khắc Quốc Hiển 20182497 download by : skknchat@gmail.com Nguyễn Thái Hà 20182475 Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS NGUYỄN HOÀNG HẢI Hà Nội, 12-2021 download by : skknchat@gmail.com download by : skknchat@gmail.com LỜI NÓI ĐẦU Chém gió về thông tin viba và phần mềm mơ phỏng pathloss Trong q trình thực có nhiều khó khăn nhờ hướng dẫn tận tình PGS.TS Nguyễn Hoàng Hải nỗ lực thân mà chúng em hoàn thành đề tài này, thời gian trình độ sinh viên có hạn nên khơng thể tránh khỏi vài sai sót Chúng em mong nhận lời khuyên thầy để chúng em hiểu thêm đề tài nói riêng mơn học nói chung Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy! download by : skknchat@gmail.com MỤC LỤC DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT i DANH MỤC HÌNH VẼ ii CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu .3 1.1.1 Giới thiệu chung .3 1.1.2 Blockchain 1.1.3 Hợp đồng thông minh .5 1.2 Công việc liên quan 1.3 Mục tiêu nghiên cứu .7 1.4 Đóng góp .8 CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 10 2.1 Lựa chọn các nghiên cứu sơ cấp .10 2.2 Tiêu chí bao gồm và loại trừ .11 2.3 Kết quả lựa chọn 12 2.4 Đánh giá chất lượng 12 2.5 Thu thập số liệu 13 2.6 Phân tích dữ liệu 13 CHƯƠNG KẾT QUẢ .15 3.1 Sự phân loại của các giải pháp bảo mật khác 15 3.2 Tỉ lệ phần trăm của các giải pháp bảo mật khác .16 CHƯƠNG BÀN LUẬN 17 4.1 Khái quát tình hình .17 4.2 Khảo sát qua các câu hỏi nghiên cứu 18 download by : skknchat@gmail.com CHƯƠNG NHỮNG VẤN ĐỀ ĐẶT RA, THÁCH THỨC VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TRONG TƯƠNG LAI 25 CHƯƠNG KẾT QUẢ .27 KẾT LUẬN 28 TÀI LIỆU THAM KHẢO 29 download by : skknchat@gmail.com DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Định nghĩa/giải thích i download by : skknchat@gmail.com DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 2.1 Chiến lược tuyển chọn thu thập nghiên cứu .12 Hình 2.2 Số lượng nghiên cứu sơ cấp cuối xuất theo thời gian 14 Hình 3.1 Các giải pháp bảo mật cung cấp hợp đồng thông minh Blockchain cho Internet IoT .15 Hình 3.2 Các giải pháp bảo mật theo hướng hợp đồng thông minh Internet IoT 16 ii download by : skknchat@gmail.com CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG VI BA 1.1 Hế thống thông tin vi ba Từ tiếng Anh microwave có nghĩa sóng cực ngắn hay vi ba theo cách dịch qua tiếng Trung Quốc Từ vi ba sử dụng chung cho hệ thống vệ tinh, di động hay vô tuyến tiếp sức mặt đất, song nước ta từ viba sử dụng từ trước để hệ thống vô tuyến tiếp sức Do đó, tài liệu kỹ thuật ta, nói vi ba nói tới hệ thống vơ tuyến tiếp sức mặt đất Thơng tin sóng cực ngắn hai điểm bắt đầu xuất vào năm 30 kỷ trước nhiên lúc khó khăn mặt kỹ thuật nên làm việc dải sóng mét ưu điểm thông tin siêu cao tần chưa phát huy Năm 1935 đường thông tin VTTS thành lập Newyoec Philadenphi chuyển tiếp qua địa điểm chuyền kênh thoại Và TTVTTS bùng nổ sau chiến tranh giới lần thứ hai Hệ thống vi ba số bắt đầu hình thành từ đầu năm 50 phát triển mạnh mẽ với phát triển kỹ thuật viễn thông Hệ thống vi ba (microwave link): hệ thống truyền thông tin điểm sóng vơ tuyến cực ngắn Hình 1.1 Sơ đờ tún vi ba đơn giản 1.2 Đặc điểm hệ thống vi ba Thông tin vi ba số phương tiện thông tin phổ biến (bên cạnh thông tin vệ tinh thông tin quang) Hệ thống vi ba số sử dụng sóng vơ tuyến download by : skknchat@gmail.com Sóng mang vơ tuyến truyền có tính định hưởng cao nhờ anten định hướng Hệ thống Vi ba số hệ thống thông tin vô tuyến số sử dụng đường truyền dẫn số phần tử khác mạng vô tuyến Hệ thống Vi ba số sử dụng làm:  Các đường trung kế số nối tổng đài số  Các đường truyền dẫn nối tổng đài đến tổng đài vệ tinh  Các đường truyền dẫn nối thuê bao với tổng đài tổng đài vệ tinh  Các tập trung thuê bao vô tuyến  Các đường truyền dẫn hệ thống thông tin di động để kết nối máy di động với mạng viễn thông Các hệ thống truyền dẫn vi ba là các phần tử quan của mạng viễn thông ,tầm quan trọng này ngày càng được khẳng định các công nghệ thông tin vô tuyến mới thông tin di động được sử dụng rộng rãi viễn thông 1.3 Mô hình hệ thớng Hình 1.2 Mơ hình hệ thớng số vi ba điển hình Một hệ thống vi ba số bao gồm loạt khối xử lý tín hiệu Các khối phân loại theo mục sau đây:  Biến đổi tín hiệu tương tự thành tín hiệu số  Tập hợp tín hiệu số từ nguồn khác thành tín hiệu băng tần gốc  Xử lý tín hiệu băng gốc để truyền kênh thông tin download by : skknchat@gmail.com truyền đến thuê bao Thiết bị vi ba trạm ngoại vi đặt ngồi trời, cột.v.v trạm ngoại vi lắp đặt thiết bị cho nhiều trung kế Khi mật độ cao bổ sung thêm thiết bị; thiết kế để hoạt động băng tần 1,5GHz -1,8GHz 2,4GHz sử dụng sóng mang cho hệ thống hoàn chỉnh 1.7 Điều chế và giải điều chế * Điều chế: Điều chế số phương thức điều chế tín hiệu số mà hay nhiều thơng số sóng mang thay đổi theo sóng điều chế Hay nói cách khác, trình gắn tin tức (sóng điều chế) vào dao động cao tần (sóng mang) nhờ biến đổi hay nhiều thơng số dao động cao tần theo tin tức Thơng qua q trình điều chế số, tin tức vùng tần số thấp chuyển lên vùng tần số cao để truyền xa Hình 1.4 Sơ đờ điều chế và giải điều chế số * Giải điều chế: download by : skknchat@gmail.com Giải điều chế trình ngược lại với trình điều chế, trình thu có tham số: biến đợ, tần số, pha tín hiệu sóng mang biến đổi theo tín hiệu điều chế tùy theo phương thức điều chế mà ta có phương thức giải điều chế thích hợp để lấy lại thơng tin cần thiết CHƯƠNG HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG PATHLOSS VÀ GOOGLE EARTH THIẾT KẾ TUYẾN VIBA Ví dụ: Thiết kế tuyến viba từ xã Vạn Thắng, Ba Vì, Hà Nội đến cạnh chùa Cao, thị trấn Quảng Oai (sau đài truyền hình Quảng Oai - Ba vì), Hà Nội với tần số cho trước 15GHz, truyền Capacity (dung lượng tối đa) là 200 Mbps Dùng phần mềm Pathloss 4.0 Google earth để mô tuyến truyền dẫn 2.1 Sử dụng Google earth 2.1.1 Mục đích  Xem được bản đồ 3D  Xác định được kinh độ, vĩ độ giữa hai trạm phát và thu  Hiển thị độ cao so với mực nước biển  Lấy được địa hình thực địa giữa hai trạm phát và thu 2.1.2 Cách thực hiện  Bước 1: Mở Google earth sẽ có giao diện sau: download by : skknchat@gmail.com  Bước 2: Đánh dấu vị trí đặt trạm  Bước 3: Vẽ đường thẳng để đo khoảng cách trạm hiển thị cấu hình độ cao, từ thuộc tính trạm ta biết tọa độ xác download by : skknchat@gmail.com Ấn cḥt phải vào “Untitled Polygon” chọn “Save place as”, ta sẽ được file đuôi kmz rồi đưa vào trang web: https://earthexplorer.usgs.gov/ sau đó, ta sẽ được file đuôi hgt Đây chính là file dữ liệu địa hình cần cài đặt Configure Terrain Database để dữ liệu địa hình giữa hai trạm phát và thu phần mềm mô phỏng Pathloss 2.2 Sử dụng Pathloss để thiết kế tuyến 2.2.1 Mục đích Pathloss phần mềm chuyên nghiệp thiết kế tuyến Microwave với ưu điểm vượt trội dễ sử dụng, đầy đủ thơng số bên cạnh có nhược điểm tính chống nhiễu khơng quan tâm đến địa hình 2.2.2 Tiến hành thiết kế Giao diện Pathloss: Hình thể thơng số ban đầu cần nhập vào  Bước 1: Thiết lập các thông số ban đầu  Tọa độ: gồm vĩ độ kinh độ lấy từ Goole earth (hoặc từ file excel)  Tiếp theo ta nhập tần số: tần số sử dụng 15GHz  Thiết lập chuẩn ban đầu: công cụ Pathloss chọn Configure → Geographic Defaults 11 download by : skknchat@gmail.com  Chọn hình (dùng liệu chuẩn chung) → OK  Sau thiết lập:  Bước 2: Load dữ liệu địa hình SRTM  Dữ liệu địa hình SRTM thể tọa độ (latitude, longitude), thông số độ cao (elevation) load trực tiếp vào Pathloss để mô địa hình phần terraindata  Sau có liệu địa hình SRTM (file hgt vừa được tạo ở 2.1.2) bắt đầu load vào Pathloss: công cụ Pathloss chọn phần Configure → Terrain Database, xuất hộp thoại: download by : skknchat@gmail.com  Chọn Setup Primary (có thể tráo ngược Primary Secondary) lên cửa sổ SRTM → Chọn file BIL-HDR-BLW sau load tới file hgt  Bước 3: Tạo dữ liệu địa hình và hiển thị Pathloss  Sau load liệu địa hình SRTM vào phần Module cơng cụ chọn Terrain Data Xuất cửa sổ mới:  Chọn Generate Profile, xuất hộp thoại và điền khoảng cách để tạo liệu, chọn 100m → Generate 13 download by : skknchat@gmail.com  Bước 4: Tính toán độ cao anten:  Trên công cụ chọn Module → Antenna Heights Sau kích vào biểu tượng máy tính, Pathloss tự tính chiều cao anten trạm  Bước 5: Thực việc thiết kế phần Worksheets  Sau load tất cả các thông số TX Channels, Radio Equipment, Branching Network TR-TR, Transmission Lines TR -TR, Antennas TR – TR, download by : skknchat@gmail.com Path Profile Data, Rain → Sau chọn đầy đủ thơng số dấu tích màu xanh thơng báo hồn thành và nhận được cái bảng thơng sớ hình dưới  Bước 6: Tính tốn nhiễu xạ (Diffraction)  Trên cơng cụ chọn Module → Diffraction Hiển thị vùng Fresnel thứ nhất, ấn vào Operations → Fresnel Zones  Chọn hình → Close  Click chọn vào biểu tượng máy tính cơng cụ hộp thoại tính tốn xuất Kết tính tốn hình với suy hao không gian tự 130.95dB, suy hao khơng khí 0.16dB, tổng suy hao 131.10dB 15 download by : skknchat@gmail.com  Bước 7: Hiển thị Multipath: Trên công cụ chọn Module → Multipath  Bước 8: Hiển thị Printprofile: Trên công cụ chọn Module → Printprofile  Bước 9: Hiển thị Map Network: Trên công cụ chọn Module → Network, để load map vào Network phải Save trước với *.gr4 Sau chọn Site Data → Create Background download by : skknchat@gmail.com CHƯƠNG KẾT QUẢ VÀ NHẬN XÉT Path profile, link pudget (290) 3.1 Sự phân loại của các giải pháp bảo mật khác Sự phân loại của các giải pháp bảo mật khác được cung cấp bởi hợp đồng thông minh Blockchain lĩnh vực Internet và IOT Hình 3.5 Các giải pháp bảo mật cung cấp hợp đồng thông minh Blockchain cho Internet IoT 17 download by : skknchat@gmail.com 3.2 Tỉ lệ phần trăm của các giải pháp bảo mật khác Hình 3.6 Các giải pháp bảo mật theo hướng hợp đồng thông minh Internet IoT Hầu hết các giải pháp đều có mục tiêu giải quyết điểm yếu về bảo mật của IOT so với Internet nói chung Hầu hết các báo nghiên cứu tập trung vấn để Kiểm Soát Truy Nhập (22%) và Xác Thực (13%) Internet hoặc IOT Các bài báo khác khám phá các hợp đồng thông minh để giải quyết vấn đề bảo mật:từ bảo toàn tính toàn vẹn,ủy quyền,không thoái thác đến bảo mật tính toán qua Internet hoặc IOT  Trong tất cả các bài báo nghiên cứu cho thấy hợp đồng thông minh đóng vai trò quan trong việc giải quyết các vấn đề bảo mật chúng ta hướng tới Cần phải nói download by : skknchat@gmail.com rằng hầu hết các giải pháp bảo mật hợp đồng thông minh cho Internet là để bảo mật khóa công khai 19 download by : skknchat@gmail.com KẾT LUẬN Chém gió gì đấy=)) Một lần chúng em cảm ơn Thầy Nguyễn Hoàng Hải giúp đỡ chúng em trình thực báo cáo download by : skknchat@gmail.com TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] S Nakamoto, Bitcoin: a peer-to-peer electronic https://bitcoin.org/bitcoin.pdf, [Online] Available cash system, 2008, [2] V Buterin, Ethereum: a next-generation smart contract and decentralized application platform, 2013, https://ethereum.org/whitepaper/, (Accessed 21 May 2020), [Online] Available [3] N Szabo, The idea of smart contracts, in: Nick Szabo’s Papers and Concise Tutorials, Vol 6, 1997 [4] E Androulaki, A Barger, V Bortnikov, C Cachin, K Christidis, A De Caro, D Enyeart, C Ferris, G Laventman, Y Manevich, et al., Hyperledger fabric: a distributed operating system for permissioned blockchains, in: Proceedings of the Thirteenth EuroSys Conference, 2018, pp 1–15 [5] J Mogan, Quorum Advancing blockchain technology, En línia (2018) Available: https://www.jpmorgan.com/country/US/EN/Quorum [6] S Hakak, W.Z Khan, G.A Gilkar, M Imran, N Guizani, Securing smart cities through blockchain technology: Architecture, requirements, and challenges, IEEE Netw 34 (1) (2020) 8–14 [7] P.J Taylor, T Dargahi, A Dehghantanha, R.M Parizi, K.-K.R Choo, A systematic literature review of blockchain cyber security, Digit.Commun (2019) [8] T Salman, M Zolanvari, A Erbad, R Jain, M Samaka, Security services using blockchains: A state of the art survey, IEEE Commun Surv Tutor.21 (1) (2018) 858–880 [9] M.A Khan, K Salah, IoT security: Review, blockchain solutions, and open challenges, Fut Gener Comput Syst 82 (2018) 395–411 [10] W Viriyasitavat, L Da Xu, Z Bi, D Hoonsopon, Blockchain technology for applications in internet of things-mapping from system design perspective, IEEE Internet Things J (5) (2019) 8155–8168 21 download by : skknchat@gmail.com [11] F Casino, T.K Dasaklis, C Patsakis, A systematic literature review of blockchain-based applications: current status, classification and open issues, Telemat Inf 36 (2019) 55–81 download by : skknchat@gmail.com ... định hưởng cao nhờ anten định hướng Hệ thống Vi ba số hệ thống thông tin vô tuyến số sử dụng đường truyền dẫn số phần tử khác mạng vơ tuyến Hệ thống Vi ba số sử dụng làm:  Các đường trung kế số... điểm hệ thống vi ba Thông tin vi ba số phương tiện thông tin phổ biến (bên cạnh thông tin vệ tinh thông tin quang) Hệ thống vi ba số sử dụng sóng vơ tuyến download by : skknchat@gmail.com Sóng... Trung Quốc Từ vi ba sử dụng chung cho hệ thống vệ tinh, di động hay vô tuyến tiếp sức mặt đất, song nước ta từ viba sử dụng từ trước để hệ thống vơ tuyến tiếp sức Do đó, tài liệu kỹ thuật ta,