Tài Liệu Truyền Thông Và Mạng Máy Tính Kiến Trúc Và Mô Hình Truyền Dẫn Hệ Thống Mạng Truy Nhập Vô Tuyến 6G.pdf

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN THỰC TẬP TỐT NGHIỆP KIẾN TRÚC VÀ MÔ HÌNH TRUYỀN DẪN HỆ THỐNG MẠNG TRUY NHẬP VÔ TUYẾN 6G Ngành TRUYỀN THÔNG & MẠNG MÁY TÍNH Chu[.]

tai lieu, luan van1 of 98 TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THƠNG VẬN TẢI TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ THÔNG TIN THỰC TẬP TỐT NGHIỆP KIẾN TRÚC VÀ MÔ HÌNH TRUYỀN DẪN HỆ THỐNG MẠNG TRUY NHẬP VƠ TUYẾN 6G Ngành: TRUYỀN THƠNG & MẠNG MÁY TÍNH Chun ngành: TRUYỀN THƠNG & MẠNG MÁY TÍNH Giảng viên hướng dẫn : T.S Trần Thiên Thanh Sinh viên thực MSSV: 1751150061 : Đặng Thị Kim Tuyến Lớp: KM17 TP Hồ Chí Minh, 2020 document, khoa luan1 of 98 tai lieu, luan van2 of 98 TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ THƠNG TIN - HỌ VÀ TÊN SINH VIÊN: ĐẶNG THỊ KIM TUYẾN KIẾN TRÚC VÀ MƠ HÌNH TRUYỀN DẪN HỆ THỐNG MẠNG TRUY NHẬP VÔ TUYẾN 6G CHUYÊN NGÀNH: TRUYỀN THÔNG VÀ MẠNG MÁY TÍNH BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP GV HƯỚNG DẪN TS TRẦN THIÊN THANH TP HỒ CHÍ MINH – Năm 2020 document, khoa luan2 of 98 tai lieu, luan van3 of 98 NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN TP.HCM, ngày … tháng …… năm …… Giảng viên hướng dẫn TS Trần Thiên Thanh [Ký tên ghi rõ họ tên] document, khoa luan3 of 98 tai lieu, luan van4 of 98 NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN TP.HCM, ngày … tháng …… năm …… Giảng viên phản biện [Ký tên ghi rõ họ tên] document, khoa luan4 of 98 tai lieu, luan van5 of 98 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan hồn tồn nội dung báo cáo tôi tự thực với giúp đỡ dẫn giảng viên hướng dẫn, số liệu trích dẫn báo cáo hoàn toàn trung thực chưa công bố phương tiện truyền thông đại chúng nào, không chép hình thức Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm nội dung báo cáo Sinh viên thực Đặng Thị Kim Tuyến document, khoa luan5 of 98 tai lieu, luan van6 of 98 LỜI CẢM ƠN Lời cảm ơn xin gửi đến Cô TS Trần Thiên Thanh hướng dẫn định hướng giúp đỡ tơi xây dựng hoàn thiện báo cáo Thực tập tốt nghiệp Cũng lộ trình đào tạo nhà trường thầy, cô dạy khoa Công nghệ Thông tin người truyền dạy cho tơi nhiều kiến thức hay bổ ích để tơi hồn thiện thân có thêm nhiều kiến thức chuyên ngành học Thực đề tài Thực tập tốt nghiệp hội cho sinh viên tìm hiểu chuyên ngành theo học cách sâu kỹ lưỡng Thêm vào đó, hồn thành đề tài giúp chắt lọc thêm kinh nghiệm để làm đồ án, luận văn bước tiến tiếp cận nghề nghiệp sau tốt nghiệp Tôi xin chân thành cảm ơn! document, khoa luan6 of 98 tai lieu, luan van7 of 98 MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT iii DANH MỤC HÌNH VẼ vi LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG LÝ THUYẾT TỔNG QUAN 1.1 Quá trình phát triển hệ mạng thông tin vô tuyến 1.2 Tiềm tương lai số công nghệ 6G 1.3 Tổng kết chương CHƯƠNG KIẾN TRÚC MẠNG VÔ TUYẾN HỖ TRỢ BỞI UAV 10 2.1 Tổng quan UAV 10 2.2 Mơ hình truyền thơng hỗ trợ UAV 13 2.3 UAV tích hợp mạng khơng gian - khơng - mặt đất 17 2.4 Những kỹ thuật sử dụng truyền thông hỗ trợ UAV 20 2.4.1 Truyền thông mmWave sử dụng UAV 21 2.4.2 Truyền thông NOMA hỗ trợ UAV 22 2.4.3 Mạng UAV nhận thức 23 2.4.4 HetNets hỗ trợ UAV 24 2.4.5 Kiến trúc SDN 25 2.5 Tổng kết chương 25 CHƯƠNG 3: KIẾN TRÚC MẠNG ARAN 6G 26 3.1 Kết nối băng thông rộng công nghệ 6G 26 3.2 Những kỹ thuật xu hướng triển khai hệ thống vệ tinh 30 3.3 Công nghệ kiến trúc MTC 34 3.4 6G hướng đến vệ tinh tương lai 38 3.5 Mô hình chung hệ thống mạng 6G kiến trúc mạng HSAT 40 3.5.1 Mơ hình chung hệ thống mạng 6G 40 3.5.2 Kiến trúc mạng HSAT 43 i document, khoa luan7 of 98 tai lieu, luan van8 of 98 3.6 Tổng kết chương 49 CHƯƠNG MỘT SỐ THÁCH THỨC VÀ XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA MẠNG ARAN 6G 50 4.1 Thách thức 50 4.2 Xu hướng phát triển 51 4.3 Tổng kết chương 52 Tài liệu tham khảo 53 ii document, khoa luan8 of 98 tai lieu, luan van9 of 98 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Định nghĩa 1G First Generation wireless technology 2D 2-Dimension 2G Second Generation wireless technology 3D 3-Dimension 3G Third Generation wireless technology 4G Fourth Generation wireless technology 5G Fifth Generation wireless technology 6G Sixth Generation wireless technology AI Artificial Intelligence AP Associated Press ARAN Aerial Radio Access Network BATF Backhauling And Tower Feed BCI Brain-Computer Interface BS Base Station COOM Communication on The Move D2D Device-to-Device DL Deep Learning eMBB enhanced Mobile Broadband FANET Flying Ad Hoc Network GEO Geostationary Orbit GPS Global Positioning System GSM Global System for Mobile Communications HAP High Altitude Platforms iii document, khoa luan9 of 98 tai lieu, luan van10 of 98 HAPS High-performance ASIC Prototyping Systems HetNet Heterogeneous Network HSAT Hybrid Satellite-Aerial-Terrestrial IoT Internet of Thing IoE Internet of Everythings ITS Intelligent Transportation Systems LAP Low Altitude Platforms LEO Low-Earth-orbit LoS Line of Sight LTE Long-Term Evolution MAC Medium Access Control ML Machine Learning mmWave millimeter-Wave mMTC massive Machine Type Communications MEO Medium Earth Orbit MTC Machine Type Communication MTD Machine Type Device NOMA Non-Orthogonal Multiple Access PMP Point-MultiPoint QBER Quantitative Business and Economics Research QoS Quality of Service QKD Quantum Key Distribution RAN Radio Access Network RF Radio Frequency RF-EH Radio Frequency-Energy Harvesting iv document, khoa luan10 of 98 tai lieu, luan van53 of 98  Lớp mạng không gian: bao gồm vệ tinh quỹ đạo trái đất thấp LEO, vệ tinh quỹ đạo trái đất trung bình MEO vệ tinh quỹ đạo địa tĩnh GEO (Geostationary Orbit) Sự phát triển mạnh mẽ đặc tính LEO yếu tố quan trọng khiến LEO trở thành tảng cốt lõi hệ thống mạng 6G tương lai LEO thu hút quan tâm nhiều độ cao so với mặt đất ngắn nên cung cấp dịch vụ băng thơng rộng với SNR cao độ trễ thấp, tất yếu tố cho thấy LEO lựa chọn thiếu kiến trúc mạng 6G Thách thức suy hao đường truyền tương đối cao khoảng cách lớn lớp mạng, nhiễu đồng kênh thách thức lớn  Lớp mạng không: lớp mạng trung gian mơ hình mạng ba lớp, bao gồm hai loại chính: mạng tảng độ cao tầm cao (HAP) mạng tảng độ cao tầm thấp (LAP) Chúng sử dụng để mở rộng kết nối không dây băng thơng rộng với tín hiệu mạnh giảm tải chi phí triển khai, tính linh hoạt thích ứng với thời tiết tạo nên yếu tố quan trọng để tạo nên lớp mạng mmWave lựa chọn hấp dẫn băng thông rộng sở hữu cơng nghệ tương tối hồn thiện chúng phổ tần dùng để liên lạc vệ tinh trạm mặt đất Việc theo dõi quỹ đạo tảng không để hỗ trợ thông tin liên lạc tin cậy thách thức mở Việc xây dựng cập nhật phần mềm quản lý kiểm chứng lỗi tốt nhằm đảm bảo chúng hoạt động lâu dài quan trọng, phóng thiết bị lên khơng trung việc tiếp cận kiểm tra lỗi khó khăn Do đó, lớp mạng khơng phải lớp mạng sử dụng khái niệm công nghệ mà chúng sử dụng cơng nghệ tạo nên ổn định cao 41 document, khoa luan53 of 98 tai lieu, luan van54 of 98  Lớp mạng mặt đất: mặt mơ hình mạng ba lớp Nó gánh chịu lượng lớn yêu cầu dịch vụ từ thiết bị đa miền chất cấu trúc mạng hỗn hợp không đồng nhất, thành phần quan trọng phức tạp Các nút IoT triển khai vùng nông thôn vùng sâu vùng xa cho phép chức giám sát trường hợp khẩn cấp Các mạng mặt đất năm cần phải trải qua thay đổi mang tính cách mạng nhằm khắc phục tính chất khơng tương thích cho truyền thơng đa lớp Trong [14] nêu đổi tạo tiến vượt bậc vấn đề cải thiện hiệu suất trải nghiệm người dùng Một khó khăn mơ hình vấn đề thu hoạch lượng thiết bị, nhiều độ trễ liên kết, tần số Doppler cao nhiễu đa lớp, truyền không liên tục thiết bị bay,…Khảo sát mạng tích hợp vệ tinh - khơng - mặt đất tình khẩn cấp: xảy thiên tai kiện với quy mơ lớn khơng mong muốn xảy khiến cho mạng mặt đất bị phá hủy, tải tê liệt hoàn toàn Nhằm khắc phục xây dựng mạng dự phịng khẩn cấp triển khai nhanh chóng, cung cấp tốc độ liệu cao băng thông rộng Một số đặc điểm bật mạng truyền thơng khẩn cấp bao gồm tính nhanh chóng thời gian, khẩn cấp hoạt động đa dạng thông tin truyền thông Yêu cầu cần thiết phải ngắn gọn, có khả mở rộng với tính bảo mật cao chi phí thấp Tồn hệ thống có tính di động cao, dễ dàng thiết lập, đường truyền hiệu đáng tin cậy toàn khu vực xảy thiên tai Đáp ứng u cầu ta ứng phó với tình mà sở hạ tầng bị phá hủy nghiêm trọng ví dụ xảy thiên tai số phương tiện liên lạc tình trạng hoạt động, nhiều người dùng sử dụng mạng di 42 document, khoa luan54 of 98 tai lieu, luan van55 of 98 động lúc gây tình trạng tải tắc nghẽn mạng Sự phát triển công nghệ mạng vệ tinh làm cho truyền thông liên lạc vệ tinh trở thành giải pháp cho truyền thông liên lạc khẩn cấp số ưu điểm như: khoảng cách truyền xa, phạm vi phủ sóng lớn, khơng bị hạn chế mơi trường truyền tính linh hoạt Bên cạnh có thách thức cần phải đối mặt để cung cấp băng thông cao với khả truyền dẫn cịn hạn chế, chi phí triển khai, … 3.5.2 Kiến trúc mạng HSAT Hệ thống vệ tinh LEO Nền tảng không LAP LAP LAP LAP Hệ thống mạng mặt đất Trụ sở Hình 10: Mơ hình hệ thống truyền thông HSAT với cấu trúc ba lớp [15] Với xuất mạng tích hợp vệ tinh - không - mặt đất, mạng HSAT (Hybrid Satellite-Aerial-Terrestrial) hình thành [15] Như thể hình 10, hệ thống HSAT liên quan đến cấu trúc 43 document, khoa luan55 of 98 tai lieu, luan van56 of 98 mạng không đồng lớp Lớp mạng vệ tinh LEO, hệ thống truyền thông vệ tinh khác tạo thành mạng lưới với nhiều mạng không đồng Vệ tinh LEO tạo kết nối chuyển tiếp từ xa nút mặt đất tảng không, cho phép mạng lớp phủ truy cập mạng chuyển mạch đường trục Lớp mạng không LAP dựa tảng không, nhiều tảng không kết nối với thành mạng lưới (Mesh) để có vùng phủ sóng rộng Lớp mạng mặt đất dựa công nghệ phát triển lâu dài (LTE) Chế độ truyền thông tảng không nút mặt đất thiết kế điểm - đa điểm PMP (Point-MultiPoint), có khả kết nối mạnh mẽ Nếu trạm gốc mặt đất bị hỏng người dùng thiết lập kết nối với trạm gốc thông qua mạng không Ba lớp hoạt động cách độc lập hợp tác chặt chẽ với Nhìn chung, tảng khơng thường trạng thái ngủ, sở vật chất bị hư hỏng nghiêm trọng, thiết lập truyền thơng hệ thống liên lạc hỗn hợp với vệ tinh tảng không Với nhu cầu ngày tăng người dùng nguồn tài nguyên phổ tần hạn chế, hệ thống vơ tuyến ổn định cần có cơng nghệ quản lý nguồn tài nguyên hiệu để cải thiện hiệu suất tổng thể hệ thống Hơn mạng HSAT không giải vấn đề phân bổ tài nguyên mạng nội mặt đất - vệ tinh, mà vấn đề kết hợp hệ thống mạng không - mặt đất, thách thức bao gồm quản lý nhiễu kiểm sốt người dùng Thơng thường mạng mặt đất triển khai cell dày đặc để đáp ứng nhu cầu lưu lượng liệu di động khu vực Tuy nhiên có chồng chất việc ghép cell tạm thời bị che phủ mạng khơng macro cell có sẵn, cell nhỏ, điều dẫn đến nhiễu 44 document, khoa luan56 of 98 tai lieu, luan van57 of 98 xảy trường hợp khẩn cấp Sự giao thoa mạng truyền thông liên lạc HSAT ảnh hưởng đến hoạt động mạng Kiểm soát nhiễu cách giảm độ cao lại hạn chế công suất, khả gây nhiễu hạn chế cách điều chỉnh tần số sóng mang bị ảnh hưởng Cải thiện giao thoa kênh cách tạo hiệu suất chùm Hạn chế nhiễu đồng kênh cách giảm lượng tràn tín hiệu cell lân cận Các cơng nghệ có tác dụng triệt tiêu nhiễu đường tải xuống cải thiện dung lượng mạng, sử dụng phổ tần, ý tưởng ngăn chặn can thiệp cell mạng không đồng giải pháp miền thời gian, miền tần số, điều khiển công suất như: ABS (Almost Blank Subframe), chặn âm miền thời gian, CA (Carrier Aggregation) , FFR (Fraction Frequency Reuse) miền tần số Hình 11: Minh họa chồng chất mạng HSAT Đề xuất sơ đồ kiểm soát gọi nhận CAC (Call Admission Control) để ngăn chặn gọi suy giảm QoS phân bổ tài nguyên không cân Có hai phương pháp để mạng truyền thơng không dây 45 document, khoa luan57 of 98 tai lieu, luan van58 of 98 điều khiển quản lý: Phương pháp điều khiển phân tán khơng tập trung linh hoạt, mạnh mẽ, hai nút phạm vi định giao tiếp với Nhưng cịn có hạn chế kèm với tầm bao quát khơng tồn diện khó xác định vị trí xác di chuyển với tốc độ cao Phương pháp điều khiển tập trung dễ dàng thực với độ phủ sóng truyền thơng lớn, cố xảy nút trung tâm dẫn đến tê liệt toàn mạng Sự chuyển vùng rõ ràng Việc chuyển vùng diễn có thiết bị đầu cuối truyền thông tin di chuyển từ cell đến cell khác q trình truyền thơng Khi mà cố khẩn cấp xảy kiến trúc mạng khơng kích hoạt Mục tiêu cuối mạng HSAT cung cấp cho người dùng với phạm vi sử dụng xuyên suốt, cần có trình bảo vệ để người dùng cuối chuyển từ mạng không sang mạng mặt đất ngược lại Khơng xảy việc tạm dừng q trình diễn Việc thiết kế phương thức chuyển tiếp đáng tin cậy cần xem xét khác biệt hệ thống truyền thông liên lạc vệ tinh - không- mặt đất lượng độ trễ Một số công nghệ thúc đẩy phát triển mạng HSAT: - LTE công nghệ chủ đạo lĩnh vực mạng thương mại tương lai cách cung cấp khả truyền gói tin, tốc độ liệu cao, tần số thấp phạm vi phủ sóng rộng, chi phí thấp LTE có lợi mạnh khả tương tác tuyệt vời với loại mạng khác có hiệu suất cao độ trễ, tốc độ liệu hiệu phổ tần Được ưu tiên môi trường khẩn cấp, cung cấp phạm vi phủ sóng rộng so với lĩnh vực mạng thương mại Sự kết hợp công nghệ LTE kiến trúc hệ thống mạng HSAT quan trọng lĩnh vực mạng an toàn chung 46 document, khoa luan58 of 98 tai lieu, luan van59 of 98 - Kiến trúc mạng truyền thống không đáp ứng số lượng nhu cầu ngày tăng hệ thống mạng SDN cung cấp khung hệ thống mạng mới, phân chia mặt điều khiển mặt liệu, quản lý toàn thiết bị mạng thống nhằm giữ cho cấu trúc mạng hạ tầng ổn định Sự kết hợp SDN với HSAT để quản lý thống toàn thiết bị hệ thống mạng khía cạnh bảo trì phân bổ tài nguyên - D2D (Device-to-Device) truyền liệu trực tiếp hai thiết bị đầu cuối có tiềm lớn việc nâng cao hiệu suất phổ tần, nâng cao trải nghiệm người dùng, mở rộng ứng dụng truyền thơng Cơng nghệ D2D loại bỏ ảnh hưởng thảm họa phạm vi truyền thông, giải vấn đề tiêu thụ lượng, hư hỏng sở hạ tầng, tình trạng giao thơng cao điểm Tốc độ liệu hệ thống đạt tối đa độ cao thích hợp, giảm phạm vi truyền thơng rút ngắn thời gian phủ sóng toàn khu vực kết hợp D2D với UAV Ngồi D2D tích hợp với công nghệ khác - SDR áp dụng phương pháp cấu hình lại phần mềm dựa tảng phần cứng cố định để thực hóa hệ thống thơng tin vô tuyến linh hoạt CR dựa SDR sử dụng phổ tần thấp băng tần không cấp phép, tự động phát mơi trường điện từ xung quanh phân chia phổ tần hiệu Ngồi ra, SDR cải thiện tính linh hoạt khả cấu hình tảng không Truyền thông HSAT dựa SDR nhằm hỗ trợ tăng cường truyền thông vệ tinh - khơng - mặt đất Từ góc nhìn kỹ thuật, thách thức tồn kết hợp kiến trúc hệ 47 document, khoa luan59 of 98 tai lieu, luan van60 of 98 thống mạng khác Việc tích hợp CR với HSAT chưa phát triển vấn đề phân bổ phổ tần CR truyền thông khẩn cấp chưa chuẩn hóa Mặc dù hệ thống mạng HSAT có nhiều ưu điểm phải đối mặt với số thách thức thực tế Từ góc độ kỹ thuật, thách thức lớn bao gồm khả tương tác, đảm bảo QoS vấn đề bảo mật Với khả tương tác hệ thống mạng truyền thống mặt đất vấn đề cấp thiết giải khả tương tác tảng khác Hệ thống truyền thông HSAT phải thiết lập hệ thống để đảm bảo hoạt động hiệu đáng tin cậy Nhằm đảm bảo mức độ hài lòng khách hàng dịch vụ cung cấp, QoS cao cần thiết QoS thường đo độ trễ, băng thơng, tỷ lệ gói,… Đối với mạng có dây, việc đảm bảo QoS khơng khó, mạng không dây đặc biệt mạng HSAT nhiều lớp, phương pháp đảm bảo QoS cần thiết kế nghiên cứu cách cẩn thận Với đặc điểm kênh dễ bị suy hao nốt mạng HSAT, gây khó khăn việc thu thập đầy đủ xác thơng tin trạng thái kênh mạng Ngồi yếu tố băng thơng mạng, dung lượng pin không gian lưu trữ hạn chế ảnh hưởng đến QoS Một sơ đồ phân bổ tài nguyên ổn định đáng tin cậy phải thiết kế để đáp ứng yêu cầu QoS Đối với mạng truyền thống, kiến trúc mạng thường ổn định liên kết cố định, sử dụng phương pháp mã hóa, xác thực, tường lửa, … để bảo mật liệu Tuy nhiên, mạng HSAT hay hệ thống mạng tương lai phương pháp khơng cịn phù hợp nữa, thay đổi cấu mạng Với lượng hạn chế, khả lưu trữ công suất mạng cộng thêm khả kết nối di động 48 document, khoa luan60 of 98 tai lieu, luan van61 of 98 người dùng gây khó khăn cho việc triển khai công nghệ bảo mật phức tạp Đối với số trường hợp khẩn cấp, mức độ ưu tiên kết nối liệu tới người dùng cao vấn đề bảo mật, phần giảm bớt tầm quan trọng vấn đề 3.6 Tổng kết chương Tìm hiểu cơng nghệ 6G kiến trúc mạng hướng đến truyền thông 6G tiêu biểu MTC Và tìm hiểu mơ hình mạng ba lớp HSAT, kỹ thuật xu hướng triển khai kiến trúc mạng vệ tinh 49 document, khoa luan61 of 98 tai lieu, luan van62 of 98 CHƯƠNG MỘT SỐ THÁCH THỨC VÀ XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA MẠNG ARAN 6G 4.1 Thách thức Các yêu cầu sống ngày phát triển theo cấp số nhân, nên thách thức 6G lớn nhiều so với 5G Truyền thông THz 6G yêu cầu truyền tín hiệu liên tục, nghiêm ngặt tốn Sự suy hao lượng tín hiệu xảy hấp thụ phân tử suy hao lan truyền 6G hướng tới việc truyền thông liên lạc nước Tuy nhiên, môi trường nước trở nên khác biệt so với khơng khí khơng gian khơng thể đốn trước phức tạp, chẳng hạn suy hao tín hiệu, thiệt hại vật chất thiết bị mạng triển khai phức tạp Ngoài ra, tín hiệu vơ tuyến cịn bị suy giảm nhiều nước muối, vấn đề truyền tín hiệu vơ tuyến nước lại không lý tưởng Việc triển khai hệ thống sở vật chất tốn khó khăn Mọi thiết bị thơng minh 6G thực chế xử lý tín hiệu tinh vi, phải xử lý lượng liệu lớn địi hỏi lượng cao Do đó, lượng vấn đề nan giải 6G Các ứng dụng QoS cao, yêu cầu tốc độ liệu truy cập thiết bị IoT lớn, với độ trễ thấp độ tin cậy cao 6G tương lai hỗ trợ năm giác quan hệ thống thơng tin liên lạc (thị giác, thính giác, ngửi, chạm nếm) 6G yêu cầu tốc độ liệu cao với độ trễ cực thấp, cảm biến phải có khả tái tạo năm giác quan từ vị trí xa để cung cấp trải nghiệm thực tế cho người dùng Vì 6G tập trung vào QoE Dữ liệu lớn công nghệ mạnh thuật toán AI để phát triển Những điều địi hỏi phải tốn chi phí nhiều nỗ lực lớn để thúc đẩy vượt qua thách thức kể 50 document, khoa luan62 of 98 tai lieu, luan van63 of 98 4.2 Xu hướng phát triển Trong [16] với phát triển khai thác liệu, điện toán đám mây, nhớ đệm DL (Deep Learning) mục tiêu quan trọng truyền thơng khơng dây nói chung 6G nói riêng Ngồi ra, vấn đề bảo mật mạng lớp vật lý mạng không dây ngày phổ biến Đối với loại máy tính khơng dây dành cho cá nhân cộng đồng, việc bị rị rỉ thơng tin quyền riêng tư mối quan tâm lớn tải liệu lên, lưu vào nhớ đệm truyền liệu liên tục Do đó, tính bảo mật nên coi mục tiêu hiệu suất an tồn mạng khơng dây cho liệu cá nhân Để phát mối đe doạ độc hại phương pháp dự đốn cơng dựa DL hứa hẹn cho bảo mật cải thiện Xu hướng phát triển mạng ARAN 6G tương lai: - Cải thiện tốc độ liệu: Các kế hoạch điều chế nâng cao nhằm cải thiện tốc độ liệu cho người dùng Gán thêm băng thông phương pháp trực tiếp để cải thiện tốc độ liệu Khi phổ dải tần ngày khan hiếm, việc phát triển giải tần cao mmWave, Terahertz ánh sáng nhìn thấy yêu cầu quan trọng - Kết nối nhanh chóng: Có thể cải thiện phạm vi mật độ liên kết để tăng khả kết nối hệ thống Hướng giải vấn đề mật độ là: cảm biến nén mã hóa tối thiểu thể làm giảm lượng liệu truyền cho người dùng cách nén thông tin Sau nhớ đệm bên mạng tự chủ động lưu trữ nội dung mảng, giảm nhu cầu tỷ lệ tập trung Sợi quang cách để giảm nhu cầu tốc độ mạng không dây mạng Backhaul mạng không dây dày đặc eDWNs (extremely Dense Wireless Networks) - Mở rộng dung lượng hệ thống: Theo lý thuyết Shannon, cơng suất hệ thống cải thiện thông qua việc tăng băng thông Sử dụng EHF 51 document, khoa luan63 of 98 tai lieu, luan van64 of 98 (Extremely high frequency) phương pháp trực tiếp để cải thiện dung lượng hệ thống tăng kênh quản lý giao thoa nhiễu kỹ thuật quan trọng để giải việc tăng SINR (Signal-to-Interferenceplus-Noise Ratio) - Hướng đến thông minh: Hệ thống truyền thông không dây ngày trở nên thông minh cấp độ, với hỗ trợ DL Các kỹ thuật phổ biến trước lớp lý bao gồm phương pháp DL hướng liệu để phân loại điều chế tự động, ước tính dự đốn trạng thái kênh, mã hóa giải mã Đối với lớp vận chuyển, dự đốn dung lượng thơng minh, tính tốn đường đề xuất để thay cho giao thức không linh hoạt Để giảm nhớ đệm chi phí, DNN (Deep Neural Network) DL áp dụng mạng 6G 4.3 Tổng kết chương Nêu số thách thức xu hướng phát triển 6G vấn đề tồn đọng cần giải để triển khai 6G thành công tương lai theo thời gian dự kiến (2030) 52 document, khoa luan64 of 98 tai lieu, luan van65 of 98 Tài liệu tham khảo [1] W Saad, M Bennis, and M Chen, "A vision of 6G wireless systems: Applications, trends, technologies, and open research problems," IEEE network, vol 34, pp 134-142, 2019 [2] K B Letaief, W Chen, Y Shi, J Zhang, and Y.-J A Zhang, "The roadmap to 6G: AI empowered wireless networks," IEEE Communications Magazine, vol 57, pp 84-90, 2019 [3] S Arabi, E Sabir, H Elbiaze, and M Sadik, "Data gathering and energy transfer dilemma in UAV-assisted flying access network for IoT," Sensors, vol 18, p 1519, 2018 [4] M Mozaffari, W Saad, M Bennis, Y.-H Nam, and M Debbah, "A tutorial on UAVs for wireless networks: Applications, challenges, and open problems," IEEE Communications Surveys & Tutorials, vol 21, pp 2334-2360, 2019 [5] C Van Nguyen, T Van Quyen, A M Le, L H Truong, and M T Nguyen, "Advanced Hybrid Energy Harvesting Systems for Unmanned Aerial Vehicles (UAVs)," Adv Sci Technol Eng Syst J, vol 5, pp 3439, 2020 [6] L Xiao, X Lu, D Xu, Y Tang, L Wang, and W Zhuang, "UAV relay in VANETs against smart jamming with reinforcement learning," IEEE Transactions on Vehicular Technology, vol 67, pp 4087-4097, 2018 [7] B Li, Z Fei, and Y Zhang, "UAV communications for 5G and beyond: Recent advances and future trends," IEEE Internet of Things Journal, vol 6, pp 2241-2263, 2018 53 document, khoa luan65 of 98 tai lieu, luan van66 of 98 [8] P K Sharma and D I Kim, "UAV-enabled downlink wireless system with non-orthogonal multiple access," in 2017 IEEE Globecom Workshops (GC Wkshps), 2017, pp 1-6 [9] I Bor-Yaliniz, M Salem, G Senerath, and H Yanikomeroglu, "Is 5G ready for drones: A look into contemporary and prospective wireless networks from a standardization perspective," IEEE Wireless Communications, vol 26, pp 18-27, 2019 [10] N Rajatheva, I Atzeni, E Bjornson, A Bourdoux, S Buzzi, J.-B Dore, et al., "White paper on broadband connectivity in 6G," arXiv preprint arXiv:2004.14247, 2020 [11] O Kodheli, E Lagunas, N Maturo, S K Sharma, B Shankar, J F M Montoya, et al., "Satellite Communications in the New Space Era: A Survey and Future Challenges," IEEE Communications Surveys & Tutorials, pp 1-1, 2020 [12] N H Mahmood, S Böcker, A Munari, F Clazzer, I Moerman, K Mikhaylov, et al., "White paper on critical and massive machine type communication towards 6G," arXiv preprint arXiv:2004.14146, 2020 [13] P Wang, J Zhang, X Zhang, Z Yan, B G Evans, and W Wang, "Convergence of Satellite and Terrestrial Networks: A Comprehensive Survey," IEEE Access, vol 8, pp 5550-5588, 2020 [14] M Shafi, A F Molisch, P J Smith, T Haustein, P Zhu, P De Silva, et al., "5G: A tutorial overview of standards, trials, challenges, deployment, and practice," IEEE journal on selected areas in communications, vol 35, pp 1201-1221, 2017 [15] Y Wang, Y Xu, Y Zhang, and P Zhang, "Hybrid satellite-aerialterrestrial networks in emergency scenarios: a survey," China Communications, vol 14, pp 1-13, 2017 54 document, khoa luan66 of 98 tai lieu, luan van67 of 98 [16] G Gui, M Liu, F Tang, N Kato, and F Adachi, "6G: Opening new horizons for integration of comfort, security and intelligence," IEEE Wireless Communications, 2020 55 document, khoa luan67 of 98 ... CƠNG NGHỆ THÔNG TIN - HỌ VÀ TÊN SINH VIÊN: ĐẶNG THỊ KIM TUYẾN KIẾN TRÚC VÀ MƠ HÌNH TRUY? ??N DẪN HỆ THỐNG MẠNG TRUY NHẬP VÔ TUYẾN 6G CHUYÊN NGÀNH: TRUY? ??N THÔNG VÀ MẠNG MÁY TÍNH... nghệ kiến trúc MTC 34 3.4 6G hướng đến vệ tinh tương lai 38 3.5 Mơ hình chung hệ thống mạng 6G kiến trúc mạng HSAT 40 3.5.1 Mơ hình chung hệ thống mạng 6G 40 3.5.2 Kiến trúc. .. 98 Kỹ thuật lớp mạng như: HetNets, truy? ??n thông D2D, kiến trúc SDN, … quan tâm chúng cải thiện hiệu suất hệ thống mạng vô tuyến tương lai 2.4.1 Truy? ??n thông mmWave sử dụng UAV Truy? ??n thơng mmWave