Đang tải... (xem toàn văn)
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN MẠNG MÁY TÍNH Đề tài Quản lý và chia sẻ tài nguyên trong truyền thông 6G với sự hỗ trợ của công nghệ Blockchain Giảng viên h.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN MẠNG MÁY TÍNH Đề tài: Quản lý chia sẻ tài nguyên truyền thông 6G với hỗ trợ công nghệ Blockchain Giảng viên hướng dẫn: TS Trần Quang Vinh Sinh viên thực hiện: Nhóm 11 Trần Thanh Hồng 20172570 Lê Quyết Anh 20172401 Vũ Tuấn Bảo 20172425 Bùi Đức Phương 20172762 Hà Nội, 5-2021 MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ Hình Khung quản lý tài ngun blockchain-enable……………………13 Hình Quản lý phổ sử dụng blockchain hợp đồng thơng minh…… 19 Hình Phân chia mạng áp dụng với việc sử dụng blockchain……… 22 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1: So sánh đồng thuận blockchain…………………………… 15 TÓM TẮT ĐỀ TÀI Mạng hệ thứ sáu (6G) phải cung cấp hiệu suất tốt hệ trước để đáp ứng yêu cầu dịch vụ ứng dụng nổi, chẳng hạn tốc độ truyền đa gigabit, độ tin cậy cao độ trễ ms kết nối phổ biến cho Internet of Everything (IoE) Tuy nhiên, với khan tài nguyên quang phổ, việc quản lý chia sẻ tài nguyên hiệu quan trọng để đạt tất yêu cầu đầy tham vọng Một cơng nghệ đạt tất điều blockchain Do tính chất vốn có nó, blockchain gần đạt vị trí quan trọng, có ý nghĩa lớn mạng 6G mạng khác Đặc biệt, việc tích hợp blockchain 6G cho phép mạng giám sát quản lý việc sử dụng chia sẻ tài nguyên cách hiệu Do đó, viết này, thảo luận tiềm blockchain để quản lý chia sẻ tài nguyên 6G cách sử dụng nhiều kịch ứng dụng, cụ thể Internet of things, truyền thông thiết bị, cắt mạng hệ sinh thái blockchain liên miền CHƯƠNG GIỚI THIỆU Thế hệ mạng di động thứ 5, 5G, kết hợp số nơi giới, với kỳ vọng giải hạn chế hệ thống di động cung cấp tảng cho dịch vụ xuất phát triển nhanh hơn, mà cịn trình kích hoạt cho số ứng dụng khác, chẳng hạn Internet of Everything (IoE), tự động hóa ngành, giao thơng thơng minh chăm sóc sức khỏe từ xa, cách cung cấp độ tin cậy, độ trễ cực cao thấp tới ms tăng dung lượng mạng tốc độ liệu Tuy nhiên, bất chấp xuất cơng nghệ mới, chẳng hạn sóng milimet, Đầu nhiều đầu vào khổng lồ (MIMO) việc sử dụng băng tần cao hơn, rõ ràng 5G đáp ứng tất yêu cầu này, cải thiện đáng kể so với người tiền nhiệm Như vậy, nghiên cứu chuyển sang hệ mạng di động tiếp theo, 6G Dự kiến đến năm 2030, xã hội chuyển sang xã hội số hóa, dựa liệu truyền cảm hứng thông minh cần kết nối khơng dây gần tức phổ biến Do đó, số ứng dụng lạ cung cấp tương tác tích hợp chắn xuất thập kỷ tới Như vậy, số xu hướng dự đốn xuất tương lai gần là: thực tế ảo tăng cường, phát trực tuyến video 8K, hình ba chiều, phẫu thuật từ xa, công nghiệp 4.0, nhà thông minh, điện tốn sương mù, dịch vụ tích hợp trí tuệ nghệ thuật, Máy bay không người lái (UAV) xe tự hành, để đặt tên cho vài Những điều này, đến lượt họ, đòi hỏi nhiều từ mạng di động độ tin cậy, độ trễ giá cước liệu so với 5G cải tiến hỗ trợ Do đó, số sáng kiến nghiên cứu toàn cầu làm việc để định hình hướng 6G số u cầu suy đốn • Cung cấp tốc độ liệu cao nhất Tb/s độ trễ ms • Hỗ trợ khả di chuyển người dùng lên tới 1000 km/h; • Hoạt động dải tần số GHz đến THz; • Tăng hiệu ứng quang phổ mạng, hiệu ứng lượng bảo mật; • Khai thác sức mạnh liệu lớn, cho phép mạng khơng dây tự trì; • Hỗ trợ cho số lượng lớn thiết bị thứ, cho phép IoE Theo lý thuyết thông tin Shannon, để đạt tất điều tăng tổng công suất hệ thống, hai cách tiếp cận khác khả thi: tăng băng thông hệ thống cải thiện độ nhạy quang phổ Người ta biết quản lý phổ chìa khóa để sử dụng phổ hiệu quả, cịn số vấn đề Ví dụ, người ta biết mơ hình sửa để phân công phổ quản lý tài nguyên thách thức lớn mạng di động Điều trở nên khó khăn 6G, số lượng thuê bao ngày tăng nhu cầu kết nối không liên tục phát triển nhiều ứng dụng khao khát liệu Hơn nữa, số nghiên cứu phân bổ phổ không phức tạp, hiệu suất quang phổ hiệu suất thấp chủ sở hữu giấy phép phổ khơng sử dụng lúc Một số phương pháp tiếp cận đề xuất để cải thiện quản lý phổ, chẳng hạn Truy cập phổ hội (OSA) chế đấu giá Mặc dù có lợi phương pháp này, chúng gặp vấn đề bảo mật, sức mạnh tính tốn cao hội tụ Quan trọng nhất, giao thức cung cấp số hợp tác cấp hệ thống, hợp tác người dùng không xem xét, điều cản trở hiệu suất tổng thể giải pháp Vì 6G dự kiến hợp tác nhiều so với hệ trước, với công nghệ mới, chẳng hạn truyền tải lượng khơng dây, điện tốn biên di động, truyền thông IoE Thiết bị đến thiết bị (D2D), dựa nhiều vào hợp tác thiết bị, phương pháp tiếp cận không dựa vào quan trung ương kiểm soát phổ quản lý tài nguyên, chẳng hạn blockchain, cần thiết Do đặc điểm vốn có nó, blockchain coi cách mạng truyền thông không dây, chí Ủy ban Truyền thơng Liên bang (FCC) nhấn mạnh vai trị quan trọng mà có 6G Ý tưởng đằng sau blockchain sở liệu mở phân tán (sổ cái), nơi khơng có bên có quyền kiểm sốt giao dịch ghi lại an tồn khối Mỗi khối xích lại với với người tiền nhiệm theo cách tuần tự, thực an tồn, mà khơng cần bên thứ ba đáng tin cậy Do đó, blockchain dự kiến cách mạng hóa quản lý tài nguyên chia sẻ phổ cách loại bỏ quan trung ương thay giao dịch tài sản phân tán để thực giao dịch tài sản mà khơng có cho phép trung tâm, cải thiện bảo mật mạng giảm chi phí Sự tích hợp mạng không dây blockchain cho phép mạng giám sát quản lý việc sử dụng phổ tài nguyên cách hiệu hơn, giảm chi phí quản trị cải thiện tốc độ đấu giá phổ Ngồi ra, tính minh bạch vốn có nó, blockchain ghi lại việc sử dụng phổ thời gian thực cải thiện ạt độ sáng phổ cách phân bổ dải phổ theo nhu cầu động thiết bị Hơn nữa, cung cấp động lực cần thiết tùy chọn để chia sẻ phổ tài nguyên thiết bị, hồn tồn cho phép cơng nghệ dịch vụ chắn xuất Hơn nữa, với mạng không dây tương lai chuyển sang giải pháp phi tập trung, với hàng ngàn tế bào triển khai nhà khai thác hàng tỷ thiết bị giao tiếp với nhau, phân bổ phổ thuật toán chia sẻ tài nguyên người vận hành kiểm sốt khơng thể mở rộng hiệu mạng tương lai Bằng cách thiết kế mạng truyền thông kết hợp với blockchain làm sở hạ tầng từ đầu, 6G mạng khác mở rộng cung cấp giải pháp tốt hiệu chia sẻ phổ quản lý tài nguyên Hơn nữa, với quyền riêng tư mạng di động ngày trở nên quan trọng, xuất ứng dụng mới, chẳng hạn xe tự động, công nghiệp 4.0 ứng dụng y tế, nơi thất bại nhỏ dẫn đến hậu thảm khốc, blockchain có lợi lớn việc bảo mật lưu trữ thơng tin nhạy cảm Vì tất thông tin blockchain xác thực tất đồng nghiệp bất biến, mạng di động tương lai ghi lại vĩnh viễn tất kiện với khung thời gian tương ứng Phân tích tác động việc áp dụng blockchain mạng không dây quản lý phổ, viết này, sâu vào trường chia sẻ tài nguyên hỗ trợ blockchain quản lý phổ Dựa điều đó, báo này, người ta dự kiến quản lý tài nguyên blockchain hỗ trợ 6G, chia sẻ phổ tính tốn, giao dịch lượng đóng vai trị động lực cho trường hợp sử dụng tương lai Các tài nguyên coi nằm nhóm tài nguyên, phổ phân bổ động, lát mạng quản lý phần cứng ảo hóa phép tài nguyên blockchain quản lý phổ Dựa khuôn khổ hình dung này, thảo luận cách blockchain cho phép chia sẻ tài nguyên thiết bị, chẳng hạn lượng, liệu, cho th phổ sức mạnh tính tốn, trình bày Ngoài ra, động lực để sử dụng blockchain cho trường hợp sử dụng khác nhấn mạnh, chủ yếu internet of things (IoT) truyền thơng D2D, cắt mạng ảo hóa mạng Cuối cùng, số xu hướng tương lai dự kiến lĩnh vực mạng không dây hỗ trợ blockchain thảo luận kết luận rút Để đáp ứng nhu cầu ngày tăng tốc độ liệu cao cho ứng dụng từ 5G trở lên, công suất mạng phải tăng lên Do đó, có gia tăng nhu cầu phổ tần Một sách động để quản lý giấy phép phổ gần đề xuất để quản lý phổ cách hiệu Nó cho phép người dùng thứ cấp khơng có giấy phép truy cập hội vào phổ cấp phép mà không can thiệp vào người dùng cấp phép Một lựa chọn để sử dụng giấy phép phổ phân phối tham số hoạt động cho đài phát dựa sách thơng qua sở liệu Một mơ thiết lập để chia sẻ Khơng gian trắng truyền hình (TVWS) Dịch vụ Phát Băng thông rộng Công dân (CBRS) Gần đây, ứng dụng blockchain sở liệu đáng tin cậy xuất Các thông tin khác nhau, chẳng hạn cảm biến quang phổ kết khai thác liệu, kết đấu giá phổ, ánh xạ cho thuê phổ thông tin phổ nhàn rỗi, ghi lại an toàn blockchain Blockchain mang lại hội cho Dynamic Spectrum Management (DSM)], gần xác định cơng cụ để giảm chi phí hành liên quan đến DSM Đặc biệt, tính blockchain cải thiện phương pháp quản lý phổ thông thường, chẳng hạn đấu giá phổ Hơn nữa, blockchain giúp vượt qua thách thức bảo mật thiếu ưu đãi liên quan đến DSM Vì blockchain sở liệu phân tán, mượn thuộc tính này, để hồ sơ hệ thống DSM ghi lại cách phi tập trung Một ứng dụng blockchain quản lý phổ ghi lại thơng tin Lưu ý blockchain ghi lại thơng tin dạng giao dịch, quản lý phổ dựa sở liệu, chẳng hạn sở liệu dựa vị trí, để bảo vệ người dùng TVWS Với blockchain, thơng tin quản lý phổ, chẳng hạn 1) TVWSs, 2) kết đấu giá phổ, 3) lịch sử truy cập phổ 4) kết cảm biến quang phổ, cung cấp cho người dùng thứ cấp Như vậy, lợi ích việc ghi lại thơng tin quản lý phổ với blockchain thảo luận đây: • Trái ngược với sở liệu bên thứ ba thông thường, blockchain cho phép người dùng trực tiếp kiểm sốt liệu blockchain, đảm bảo tính xác liệu Đặc biệt, thơng tin TVWS quang phổ không sử dụng mức khác ghi lại blockchain Dữ liệu bao gồm việc sử dụng phổ tần suất, thời gian vị trí địa lý TVWS yêu cầu bảo vệ nhiễu người • dùng Bằng cách quản lý hiệu tính di động người dùng thứ cấp nhu cầu truy cập thay đổi người dùng chính, khả sử dụng phổ hiệu cải thiện Điều hỗ trợ chất phi tập trung blockchain với người dùng ghi lại thơng tin phổ nhàn rỗi, dễ dàng truy cập người dùng thứ cấp khơng có giấy phép Hơn nữa, người dùng thứ cấp đến mạng khởi hành từ biết đến với người dùng khác cách bắt đầu giao dịch 10 Hình Khung quản lý tài nguyên blockchain-enable 3.3 Tác động đồng thuận hiệu suất bảo mật • Nếu cấu trúc liệu điện trở ấn tượng blockchain mặt tiền tòa nhà, đồng thuận trụ cột Blockchain có nhiều tùy chọn khác CM Chọn đồng thuận phù hợp để quản lý tài nguyên 6G bước quan trọng để tạo hệ thống blockchain an toàn hiệu CM, đảm bảo thứ tự rõ ràng giao dịch tính tồn vẹn qn blockchain nút phân phối theo địa lý, có tầm quan trọng blockchain xác định hiệu suất TPS, độ trễ, khả mở rộng nút, bảo mật, v.v • Theo tiêu chí tiếp cận, chuỗi chia thành chuỗi cơng cộng chuỗi tư nhân Chuỗi công khai không cần cho phép, sử dụng đồng thuận dựa chứng để cung cấp mạng an toàn, đáng tin cậy cho người tham gia mà không yêu cầu danh tính họ điểm nhập Trong nhóm tài nguyên 6G, có khách hàng nhà cung cấp ẩn danh tiềm sở đặc biệt Lợi ích việc áp dụng chuỗi cơng khai quan trọng mạng đặc biệt, nơi rào cản nhận dạng bảo mật phá bỏ để trao đổi thơng tin tồn cảnh Như vậy, chuỗi cơng cộng thúc đẩy hiệu cộng đồng điều chỉnh thứ tự 18 người tham gia Tuy nhiên, người tham gia bị che giấu, hành vi vi phạm hoạt động độc hại gây mối đe dọa cho hệ thống Ngược lại, tập đoàn/chuỗi tư nhân phép, có nghĩa việc nhập cảnh kiểm sốt Nó có thành phần cộng đồng ổn định, nơi danh tính người tham gia khơng giữ bí mật Mạng phải đối mặt với mối đe dọa từ công không xác định, có thách thức bên mạng, chẳng hạn nút byzantine độc hại • Trước thích ứng với cơng nghệ nào, bảo mật độ tin cậy mối quan tâm Công nghệ chuỗi khối sinh để vượt trội giải pháp có hiệu suất bảo mật tính mạnh mẽ Bảng cho thấy so sánh CM sử dụng rộng rãi blockchain sáu khía cạnh: độ trễ, TPS, độ phức tạp, bảo mật, tiêu thụ lượng khả mở rộng Có thể thấy, hợp đồng tư nhân / liên doanh cho thấy độ trễ, TPS hiệu suất tiêu thụ lượng tốt với khả mở rộng quy mô thấp hơn; nhiên, ứng dụng áp dụng ưu tiên độ trễ TPS khả mở rộng Mặt khác, chế dựa chứng có hiệu suất tốt khả mở rộng, phải trả giá độ trễ TPS Trong số trường hợp, giống chứng cơng việc, tiêu tốn lượng điện lớn Tuy nhiên, khả mở rộng tốt chúng giúp chúng phát triển nhanh mạng công cộng mà không bị ảnh hưởng gia tăng người dùng, điều khiến chúng hoạt động tốt giao dịch thị trường đại chúng hệ thống lưu trữ tệp phân tán Về hiệu suất bảo mật, điều đáng ý đồng thuận byzantine coi hoạt động không độc hại, đồng thuận byzantine khơng chịu khơng hoạt động mà cịn có khả chịu thơng báo sai sai Các chức PBFT với (n-1)/3 nút byzantine số biến thể PBFT cung cấp khả chịu đựng cao với giao dịch loại bỏ độ trễ, chẳng hạn PBFT nhiều lớp • Bên cạnh đồng thuận việc đảm bảo blockchain khơng có mối đe dọa cấp cao nhất, liên kết giao tiếp cần tăng cường để ngăn chặn vi phạm bảo mật bên Giao tiếp khơng dây có nguy bị nhiễu giả mạo kênh mở Trong thực tế mạng blockchain không dây, lỗi giao tiếp dẫn đến lỗi nút, làm giảm mức độ bảo mật Để giảm thiểu tỷ lệ truyền thành cơng, xem xét chế tránh va chạm, chẳng hạn Đa truy cập theo cảm giác nhà cung cấp với tính tránh va chạm (CSMA / CA) bảo mật lớp vật lý 19 Bảng 1: So sánh đồng thuận blockchain Sự đồng Loại blockchain Độ thuận phù hợp trễ/TPS BFT * Độ Ngưỡn phức g bảo tạp mật (2) giao tiếp (1) Sử dụng lượn g Khả mở rộng PBFT Consortium/Privat e Thấp/Cao [26] Yes [26] O(n^2) 33% [26] [26] Thấp Thấp [26] RAFT Consortium/Privat e Rất thấp/Rất cao [27] No [27] O(n) [28] 50% [27] Thấp Trung bình [28] PoW/PoS Public Cao/Thấp [29] Yes [30] O(n) [29] 50% [29] Cao Cao [29] Bằng chứng lưu trữ Cao/Thấp [31] Yes [30] O(n) [31] 50% [31] Thấp Cao [31] Public • *: Khả khắc phục lỗi byzantine • (1): n cho biết số lượng người tham gia • (2): Tỷ lệ phần trăm cho viết tắt nút cơng bị lỗi tối đa chấp nhận CHƯƠNG MỘT SỐ KỊCH BẢN ỨNG DỤNG 4.1 Giao tiếp IOT D2D IoT ví dụ hình dung tất đối tượng hàng ngày thiết bị kết nối với nhau, thu thập chia sẻ thông tin Điều 20 cho phép tự động hóa nhiệm vụ cụ thể cho phép xuất ứng dụng khác, chẳng hạn nhà thông minh, giao thông thông minh, thiết bị đeo được, nông nghiệp thơng minh, chăm sóc sức khỏe giao tiếp máy với máy, v.v Để đạt tự động hóa tăng trưởng vậy, cần phải có tiêu chuẩn giao thức phù hợp cho thiết bị IoT Tuy nhiên, giải pháp dựa mơ hình tập trung, khiến nhà sản xuất tốn chi phí bảo trì, đồng thời người tiêu dùng thiếu tin tưởng vào thiết bị Kết hợp với hạn chế tài nguyên thiết bị IoT, mối quan tâm quyền riêng tư bảo mật khả tương tác nhà cung cấp khác khiến IoT trở thành lĩnh vực đầy thách thức Tương tự, giao tiếp D2D, mơ hình hình dung giao tiếp chia sẻ liệu thiết bị, có thách thức tương tự IoT Ví dụ, thiết bị di động bị hạn chế pin, bảo mật mối quan tâm hàng đầu truyền thông di động Hơn nữa, để thực đầy đủ thông tin liên lạc D2D, cần có động thích hợp để trao đổi chia sẻ tài nguyên, chẳng hạn lượng liệu, mơ hình D2D thiếu động lực để làm Trong bối cảnh này, blockchain bổ sung tuyệt vời cho IoT thơng tin liên lạc D2D, cung cấp sở hạ tầng bên với khả tương tác cải thiện, quyền riêng tư, độ tin cậy khả mở rộng Ví dụ, bối cảnh quản lý tài nguyên, blockchains sử dụng để thực chia sẻ phổ ghi lại tất yêu cầu thuê sử dụng phổ Hơn nữa, cung cấp động lực cần thiết để thiết bị chia sẻ trao đổi tài nguyên, giao thức thiếu động lực để làm Tích hợp blockchain vào IoT D2D, cung cấp phần thưởng thiết bị chia sẻ lượng liệu chúng, cho phép tạo môi trường mạng hợp tác đáng tin cậy Hơn nữa, chế phần thưởng áp dụng cho việc chia sẻ phổ, người dùng thuê phổ cho người khác, phần thưởng định, tạo môi trường cộng tác cải thiện hiệu phổ Hơn nữa, blockchains sử dụng lĩnh vực liên lạc từ Xe cộ tới Bất thứ (V2X) cách khuyến khích phương tiện trao đổi lượng thơng tin với Ngồi ra, khía cạnh quan trọng khác giao tiếp V2X cách đảm bảo giao tiếp an toàn phương tiện Cơ sở hạ tầng khóa cơng khai (PKI) Trong bối 21 cảnh này, blockchain sử dụng làm sở hạ tầng để cung cấp thông tin liên lạc an toàn riêng tư cho PKI, giao tiếp PKI từ nhà cung cấp khác Tuy nhiên, bất chấp tất lợi ích này, việc tích hợp blockchains lĩnh vực IoT D2D nhiều thách thức Trong trường hợp chuỗi cơng khai, ví dụ, CMs phân cấp thường u cầu sức mạnh tính tốn rộng rãi từ nút mạng (chẳng hạn blockchain dựa PoW) Đây vấn đề hầu hết thiết bị IoT bị hạn chế lượng Điều đặc biệt thiết bị cung cấp IoT di động, triển khai khu vực xa tiếp cận, với tuổi thọ pin dự kiến 10 năm Do đó, sử dụng blockchain IoT di động, đặc biệt việc xem xét tính tốn thuật tốn đồng thuận, làm giảm đáng kể thời gian sử dụng thiết bị IoT di động, hạn chế khả hiệu giao tiếp Do đó, chưa rõ việc tạo PoW thực blockchains cơng cộng tích hợp với truyền thơng IoT D2D Do đó, CMs khác, chẳng hạn PBFT, đề xuất bối cảnh ứng dụng IoT Một thách thức khác việc tích hợp blockchain vào thiết bị nhỏ khả nhớ hạn chế chúng Vì blockchain, nút cần phải có ghi tất khối trước chuỗi, nên việc lưu trữ lượng liệu khổng lồ thiết bị IoT điều thực Do đó, chưa rõ làm để blockchain tích hợp hồn tồn vào IoT Hơn nữa, blockchain có vấn đề quyền riêng tư, nghiên cứu khác ra, danh tính người dùng suy cách phân tích mẫu giao dịch Trên hết, người ta biết blockchain giới thiệu chậm trễ cách tiếp cận phi tập trung CMs Do đó, độ trễ bổ sung ảnh hưởng đến hiệu suất số trường hợp sử dụng giao tiếp không dây định, chẳng hạn V2X, ứng dụng cơng nghiệp D2D cịn lĩnh vực cần điều tra Hơn nữa, tình V2X, bảo mật thơng tin khả phục hồi quan trọng lỗi nhỏ dẫn đến hậu thảm khốc chí gây tử vong Trong trường hợp đó, blockchain cung cấp lớp bảo mật bổ sung cho phương tiện thực trao đổi quản lý khóa, Tham chiếu, chí để bảo vệ danh tính vị trí phương tiện gọi quản lý bút danh Cuối cùng, thách thức quan trọng khác 22 lĩnh vực này, chưa khám phá nhiều, hiệu suất liên kết không dây ảnh hưởng đến hiệu suất blockchain Mặc dù cơng trình gần điều tra khả ứng dụng giao thức CSMA / CA mạng blockchain không dây , hiệu suất bảo mật triển khai nút tối ưu hệ thống IoT hỗ trợ blockchain , cần nhiều nghiên cứu lĩnh vực 4.2 Phân chia mạng Network slicing công nghệ tiên tiến tương lai di động kiến trúc nhằm đáp ứng yêu cầu đa dạng dịch vụ công nghiệp khác Network slicing dạng ảo hóa cụ thể cho phép nhiều mạng logic chạy sở hạ tầng mạng vật lý chia sẻ Một phần mạng thực số Chức Mạng Ảo hóa (VNF) dựa chuỗi dựa yêu cầu dịch vụ xác định rõ ràng, chẳng hạn Giao tiếp loại máy lớn (mMTC), Băng thông rộng di động nâng cao (eMBB) Giao tiếp độ trễ thấp siêu đáng tin cậy (uRLLC) Việc quản lý điều phối nhà mạng phải tin cậy bảo mật tốt, đặc biệt để đáp ứng ứng dụng yêu cầu bảo mật cao, chẳng hạn trường hợp phẫu thuật robot từ xa truyền thông V2X Network slicing cho phép Nhà khai thác mạng di động (MNO) chia mạng vật lý đơn lẻ thành nhiều mạng ảo, tối ưu hóa theo mục tiêu kinh doanh dịch vụ cụ thể Do đó, thuật ngữ Nhà khai thác mạng ảo di động (MVNO) sử dụng Việc triển khai MVNO địi hỏi tích hợp nhà mơi giới phần mạng vào kiến trúc, thể Hình 23 Hình Quản lý phổ sử dụng blockchain hợp đồng thông minh 4.3 Nhà môi giới phân chia mạng Network slicing broker nhằm mục đích kích hoạt MVNO, nhà sản xuất thị trường công nghiệp nhà cung cấp Over-The-Top (OTT) để yêu cầu linh động giải phóng tài nguyên mạng từ đơn vị cung cấp sở hạ tầng dựa nhu cầu họ Môi giới phân chia mạng dựa vào khả MNO / Nhà cung cấp dịch vụ truyền thông (CSP) tự động dễ dàng thương lượng với yêu cầu người thuê bên phân đoạn mạng dựa tài nguyên có với nhà cung cấp sở hạ tầng Trong Tham chiếu, tác giả đề xuất khái niệm nhà mơi giới mạng 5G cho th tài ngun mạng theo yêu cầu Nghiên cứu 3GPP điều phối quản lý nhà mạng việc phân chia cho mạng 5G việc thiết lập tin tưởng lẫn người tham gia (MVNO, MNO, nhà cung cấp OTT) điều kiện tiên để tạo đa-điều hành hiệu Do đó, tin cậy bảo mật yếu tố quan trọng cần xem xét việc triển khai, thiết kế tích hợp Network slicing broker 4.4 Tích hợp Blockchain để phân chia mạng chia sẻ tài nguyên 24 Một thách thức lớn liên quan tới phân chia mạng chia sẻ nguồn tài nguyên nhu cầu giữ minh bạch, công hệ thống mở số lượng tài nguyên có sẵn số người tham gia đáng ngờ Các chức Blockchain Cơng nghệ sổ phân tán đử dụng để giải vấn đề độ tin cậy bảo mật đề cập bên liên quan đến việc triển khai phân chia mạng để tồn ứng dụng dịch vụ khác cho trường hợp sử dụng dịch vụ hoạt động CSP Sự trao đổi lát mạng dựa blockchain, hợp đồng thơng minh blockchain đặt lệnh điều phối dựa SLA đồng ý từ nhà môi giới mạng 5G Blockchain tích hợp để ghi lại cách tài nguyên sử dụng cách nhà cung cấp dịch vụ thực chống lại SLA Blockchain kết hợp cấu trúc mạng phân tán, CM mật mã nâng cao để trình bày tính đầy hứa hẹn mà khơng có sẵn cấu trúc có Lợi ích đạt thơng qua blockchain tích hợp lớp tin cậy lớp làm giảm rào cản hợp tác/hợp tác tạo hệ sinh thái hiệu hiệu Hơn nữa, chất phân tán blockchain ngăn chặn vấn đề lỗi cần tăng cường bảo mật Hình minh họa việc cung cấp dịch vụ phẫu thuật/ tư vấn từ xa điều khiển máy bay không người lái khoảng cách xa (với nhà khai thác mạng khu vực địa lý khác ) tận dụng công nghệ lát mạng công nghệ blockchain Ở đây, cách tiếp cận dựa blockchain sử dụng để tự động hóa việc đối chiếu toán nhà cung cấp khu vực địa lý khác Nếu khơng có cách tiếp cận cần đến can thiệp thủ cơng tốn tích hợp bên thứ ba để dàn xếp Blockchain cho phép thiết bị truy cập liền mạch vào số lượng mạng đa dạng Tuy nhiên, điều yêu cầu nhà cung cấp mạng quản lý quy tắc , giao thức giao dịch số lượng điểm truy cập ngày tăng Blockchain đóng vai trị củng cố, chẳng hạn trường hợp kiểm tốn Khi thơng tin lữu trữ blockchain, thơng qua “hợp đồng thơng minh” Chúng ta đề xuất mơ hình mà mơi giới quản lý nhà mơi giới mạng 5G tốn, hóa đơn cho thuê quản lý sổ dựa blockchain tích hợp lớp dịch vụ Blockchain cho phép bảo mật môi giới tự động phân chia mạng chứng minh điều sau: • Tiết kiệm đáng kể hoạt động ( giao dịch điều phối ) • Tăng tốc trình trao đổi giảm chi phí thỏa thuận 25 • Tăng hiệu cho phần mạng • Tăng cường bảo mật cho giao dịch phần mạng • Việc tạo hợp đồng hỗ trợ blockchain cho MVNO MNO không đủ khả đầu tư vốn mạng cần thiết cao Đặc biệt, phổ tần số cho thuê nhà khai thác nhà sản xuất lớn dựa sở trả tiền tùy theo nhu cầu thời gian thực Blockchain tăng cường việc thực thi thỏa thuận đơn giản, có liên quan đến nhiều hoạt động môi giới, Hơn nữa, thương lượng SLA hiệu định giá mức Chất lượng dịch vụ (QoS) xác định thông số hợp đồng thông minh Các hội khác liên quan đến blockchain mạng hệ bao gồm: Việc giải giao dịch nhiều nhà cung cấp dịch vụ, bao gồm giao dịch thoại Bản ghi chi tiết gọi (CDR) tất gọi liên quan người tham gia • Quản lý thỏa thuận mức dịch vụ ( SLA) • Đơn giản hóa điều khoản chuyển vùng thỏa thuận nhiều nhà khai thác • Quản lý chuyển tiền xuyên biên giới toán qua nhà cung cấp dịch vụ tảng • Quản lý danh tính người dùng / nút quy trình xác thực • Quản lý quyền truy cập phổ biến cấp phép ( LSA) thông qua tảng blockchain thị trường vận chuyển 26 Hình Phân chia mạng áp dụng với việc sử dụng blockchain 4.5 Hệ sinh thái blockchain liên miền Tài nguyên chia sẻ tài sản xác định nhà khai thác tài nguyên phân phối, không giới hạn phần truyền thông mà lượng tính tốn Trong sở hạ tầng truyền thông dựa vào việc cung cấp lượng tài ngun máy tính, thể Hình Do đó, hệ sinh thái giao dịch hỗ trợ blockchain đáng tin cậy, bao gồm lượng, điện toán truyền thơng, xây dựng phép 6G hiệu bền vững Trong hệ sinh thái, tìm thấy nhiều luồng khác luồng giao dịch blockchain, lượng tính tốn cách sử dụng tài sản truyền thơng chia sẻ sơ đồ quản lý tài nguyên, thấy Hình Các mũi tên Hình đai diện cho hướng luồng chúng bắt đầu với nhà cung cấp thông qua sơ đồ chia sẻ liên miền để đạt người tiêu dùng cuối cấp địa phương với blockchain quốc gia cấp độ tồn cầu thơng qua blockchain công khai Hệ sinh thái không giới hạn phạm vi lượng, giao tiếp tính tốn mở rộng sang phạm vị rộng thơng qua tích hợp nhiều trường để tiếp cận, ô tô, tài chính, sản xuất, chuỗi hậu cần v.v 27 Các tổ chức có ý định kết hợp nguồn lực cơng nhận nhà khai thác sở hạ tầng ảo (VIO) họ khơng sở hữu tất tài ngun mà nhà cung cấp tài nguyên kết hợp Ví dụ VIO tìm thấy vùng xa xôi, nơi nhà đầu tư sở hạ tầng địa phương có xu hướng để có đơn vị Phát điện phân tán (DG) ngồi lưới, ví dụ lượng mặt trời trang trại gió nhiệt điện kết hợp vi mô (microCHP) để cung cấp lượng nhiệt cho người dùng từ xa dạng tài nguyên lượng phân tán ( DER) Tích hợp dựa cục tài nguyên aka, Nhà máy điện ảo (VPP) đóng vai trị nhà cung cấp điện nhiệt mua bán mạng lưới khác với nhu cầu không đáp ứng dư thừa điện lực Vì sở cách xa mạng lưới trung tâm thiếu phương thức giao dịch hiệu chi phí liên quan đến thơng tin liên lạc chi phí giao hàng, lý tưởng phá vỡ với nhà cung cấp địa phương trao đổi điện với hàng hóa khác Ví dụ, dịch vụ chuyển tiếp thơng tin liên lạc dịch vụ tính tốn cảm biến DG sử dụng làm trao đổi nguồn cung cấp lượng phần cứng, để phát triển hệ sinh thái nhu cầu nội tăng lên Ngoài tài nguyên thuộc sở hữu nhà điều hành, có nhiều nguồn chứa tài nguyên chung tất người tham gia Tuy nhiên, hệ sinh thái blockchain phải đáp ứng yêu cầu hiệu suất bảo mật ứng dụng dự kiến.Về hiệu suất an ninh, đồng thuận mối quan tâm giao đoạn lập kế hoạch Sự đồng thuận khác áp dụng cho chương trình chia sẻ Ví dụ: chuỗi cơng khai phù hợp cho giao dịch liên miền nhà khai thác cấp cao lưới điện quốc gia MNO cấp Tuy nhiên, tài nguyên định hướng cục bộ, chuỗi riêng lưu trữ IoT nút cục bộ/ ngồi lưới, nơi thơng tin từ chuỗi riêng lưu giữ mạng với độ tin cậy cao để kiểm tra bên ngồi Một hệ sinh thái đưa nhiều đồng thuận chuỗi khác để đạt kết tốt Ngoài việc triển khai blockchain, phần cứng thực tế đóng vai trị quan trọng hệ sinh thái, ứng dụng blockchain thiết kế cho ứng dụng lớp Nó thiếu hiểu biết giải pháp di động cho thiết bị di động, chẳng hạn máy bay không người lái, ô tô IoT Cần lưu ý khả không dây cho blockchain điều cần thiết việc triển khai 6G Các nút hỗ trợ blockchain không dây trao quyền cho Giao dịch giũa Máy với Máy (M2M) tài nguyên phân phối chia sẻ; đó, điều cần thiết nút từ xa kích hoạt khơng dây Trong tương lai gần, hỗ trợ 28 VANET trang bị nút blockchain sạc lại pin từ nhiều điểm sạc không dây di chuyên trao đổi thơng tin mang theo, ví dụ, liệu ánh xạ phát đo sáng (LiDAR), chuyển tiếp truy cập internet, tài nguyên máy tính biên thứ sử dụng thiết bị DG từ xa cách sử dụng giao tiếp khơng dây, D2D điện tốn biên Các giao dịch lữu giữ blockchain thực mạng xe cộ sau khai thác sở hạ tầng cục nút blockchain trạm sở Sau đó, khối khai thác chuyển tiếp trạm gốc liên kết với vệ tinh với khoản phí Đấu gia quang phổ lát cắt mạng tìm thấy chuyển tiếp liệu giao tiếp Phương tiện tới Mặt Đất (V2G) tầm ngắn, đòi hỏi băng thông cục lớn để đạt độ trễ thấp Ví dụ nhằm cung cấp nhìn sâu sắc hệ sinh thái blockchain liên miền tính bổ sung khác thực dựa giao dịch trao đổi miền 4.6 Những thách thức áp dụng công nghệ Blockchain việc chia sẻ tài nguyên quản lý phổ Mặc dù blockchain có nhiều ưu điểm, số tính cần loại bỏ áp dụng cho kịch quản lý phổ chia sẻ tài nguyên Ở nêu bật số thách thức việc áp dụng công nghệ blockchain việc chia sẻ tài nguyên phổ quản lý Lưu trữ: Mỗi nút mạng blockchain thông thường phải xử lỹ lưu trữ liệu giao dịch hoàn thành Cài làm phát sinh gánh nặng lưu trữ tính tốn thiết bị IoT, điều nói chung bị hạn chế nguồn lực, hạn chế tham gia họ vào mạng lưới Blockchain Mạng bản: Thực chế đồng thuận blockchain tốt mặt tính tốn u cầu tài ngun băng thơng đáng kể Trong đó, nguồn lực hạn chế mạng tương lai Do đó, đáp ứng yêu cầu tài ngun lớn thơng lượng giao dịch khó đạt với hệ thống Khả mở rộng mạng blockchain: Khả mở rộng mạng blockchain vấn đề nghiêm trọng hệ thống Số lượng mạng blockchain liên quan trực tiếp đến thông lượng ( tức số lượng giao dịch giây) độ trễ ( tức thời gian cần thiết để thêm giao dịch vào blockchain) Do đó, trì khối 29 lượng lớn giao dịch dự kiến mạng tương lai hỗ trợ blockchain giải pháp để cải thiện thông lượng hệ thống blockchain 30 CHƯƠNG KẾT LUẬN Trong viết này, việc quản lý tài nguyên với hỗ trợ blockchain, chia sẻ phổ tần, điện tốn giao dịch lượng hình dung công cụ hỗ trợ cho sở liệu tương lai Đầu tiên giới thiệu kỹ thuật quản lý phân bổ phổ tần thảo luận mối liên quan quản lý blockchain phổ tần Sau đó, động lực phát triển đằng sau blockchain tổng quan tính thú vị Hơn nữa, thảo luận tập hợp ứng dụng blockchain chuyển đổi mang lại cho mạng không dây Các ứng dụng bao gồm: truyền thông IoT D2D, phân chia mạng hệ sinh thái blockchain liên miền Để đạt hệ sinh thái hoàn chỉnh quản lý tài nguyên 6G có vấn đề mở sau: Phát triển giải pháp blockchain cho thiết bị IoT chi phí thấp Blockchain hiệu suất cao phần quyền cho ngành mạng tương lai Phát triển hệ sinh thái blokchain cách xem xét vấn đề bảo mật quyền riêng tư Triển khai giao thức blockchain qua kênh không dây đánh giá giới hạn liên quan đến hiệu suất bảo mật 31 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] J.G Andrews, S Buzzi, W Choi, S.V Hanly, A Lozano, A.C.K Soong, J.C Zhang, What will 5G be? IEEE J Sel Area Commun 32 (6) (2014) 1065–1082, https:// doi.org/10.1109/JSAC.2014.2328098 [2] W Saad, M Bennis, M Chen, A vision of 6G wireless systems: applications, trends, technologies, and open research problems, 2019, p 10265, https://doi.org/ 10.1109/MNET.001.1900287, arXiv:1902 [3] F Tariq, M Khandaker, K.-K Wong, M Imran, M Bennis, M Debbah, A speculative study on 6G, 2019 arXiv:1902.06700 URL, http://arxiv.org/abs/1902.06700 [4] Z Zhang, Y Xiao, Z Ma, M Xiao, Z Ding, X Lei, G.K Karagiannidis, P Fan, 6G wireless networks: vision, requirements, architecture, and key technologies, IEEE Veh Technol Mag 14 (3) (2019) 28–41 [5] P Yang, Y Xiao, M Xiao, S Li, 6G wireless communications: vision and potential techniques, IEEE Network 33 (4) (2019) 70–75 [6] K David, H Berndt, 6G vision and requirements: is there any need for beyond 5G? IEEE Veh Technol Mag 13 (3) (2018) 72–80 [7] J Chen, Z Wei, S Li, B Cao, Artificial intelligence aided joint bitrate selection and radio resource allocation for adaptive video streaming over f- ran, IEEE Wireless Communications 27 (2) (April 2020) 36–43, https://doi.org/10.1109/ MWC.001.1900351 [8] K Kotobi, S.G Bilen, Secure blockchains for dynamic spectrum access: a decentralized database in moving cognitive radio networks enhances security and user access, IEEE Veh Technol Mag 13 (1) (2018) 32–39, https://doi.org/ 10.1109/MVT.2017.2740458 [9] M.B Weiss, K Werbach, D.C Sicker, C.E Bastidas, On the application of blockchains to spectrum management, IEEE Transactions on Cognitive Communications and Networking (2) (2019) 193–205, https://doi.org/10.1109/ TCCN.2019.2914052 [10] Y Dai, D Xu, S Maharjan, Z Chen, Q He, Y Zhang, Blockchain and deep reinforcement learning empowered intelligent 5G beyond, IEEE Network 33 (3) (2019) 10–17, https://doi.org/10.1109/MNET.2019.1800376 32 ... dụng blockchain mạng không dây quản lý phổ, viết này, sâu vào trường chia sẻ tài nguyên hỗ trợ blockchain quản lý phổ Dựa điều đó, báo này, người ta dự kiến quản lý tài nguyên blockchain hỗ trợ 6G, ... hợp nhóm tài ngun, nơi phổ phân bổ động lát mạng quản lý phần cứng ảo hóa để tạo điều kiện quản lý tài nguyên hỗ trợ blockchain Việc quản lý tài nguyên hỗ trợ blockchain tự động dựa chức blockchain. .. áp dụng cho kịch quản lý phổ chia sẻ tài nguyên Ở nêu bật số thách thức việc áp dụng công nghệ blockchain việc chia sẻ tài nguyên phổ quản lý Lưu trữ: Mỗi nút mạng blockchain thông thường phải
