Luận văn thạc sĩ nâng cao hiệu quả sử dụng tài nguyên mạng mật độ siêu cao trong hệ thống 5g thông qua tối ưu hóa bản tin paging

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG - Phạm Thanh Bình LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT (Theo định hướng ứng dụng) HÀ NỘI - 2021 e HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG - Phạm Thanh Bình NÂNG CAO HIỆU QUẢ SỬ DỤNG TÀI NGUYÊN MẠNG MẬT ĐỘ SIÊU CAO TRONG HỆ THỐNG 5G THƠNG QUA TỐI ƯU HĨA BẢN TIN PAGING KỸ THUẬT VIỄN THÔNG CHUYÊN NGÀNH: MÃ SỐ: 8.52.02.08 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT (Theo định hướng ứng dụng) NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN NGỌC MINH HÀ NỘI - 2021 e i LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả luận văn Phạm Thanh Bình e ii LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn tới TS Nguyễn Ngọc Minh tận tình hướng dẫn, cung cấp tài liệu tham khảo, kinh nghiệm ý kiến đóng góp q báu q trình làm luận văn Đồng thời em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè người giúp đỡ tạo điều kiện để em hồn thành luận văn Trong thời gian thực luận văn, thân em khó tránh khỏi nhiều thiếu sót Em mong nhận ý kiến đóng góp từ phia thầy cô bạn be để luận văn hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Học viên Phạm Thanh Bình e iii MỤC LỤC Contents LỜI CAM ĐOAN i LỜI CẢM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC KÝ HIỆU VIẾT TẮT .v DANH MỤC BẢNG vii DANH MỤC HÌNH ẢNH viii MỞ ĐẦU CHƯƠNG – TỔNG QUAN MẠNG MẬT ĐỘ SIÊU CAO 1.1 Giới thiệu chung mạng 5G 1.1.1 Lịch sử đời 1.1.2 Cấu trúc đặc điểm 5G 1.1.3 Thuận lợi thác thức mạng di động 5G 1.2 Khái niệm chung mạng mật độ siêu cao UDN 10 1.3 Thách thức định hướng kỹ thuật UDN 12 1.3.1 Sự giao thoa .13 1.3.2 Tính di động 15 1.3.3 Backhaul 16 1.3.4 Tiêu thụ điện .18 1.4 Kết luận 19 CHƯƠNG – KIẾN TRÚC MẠNG MẬT ĐỘ SIÊU CAO UDN TRONG MẠNG 5G 21 2.1 Các kiến trúc mạng đề suất cho UDN 21 2.1.1 Kiến trúc tăng cường Small Cell .21 e iv 2.1.2 Kiến trúc UDN METIS .23 2.1.3 Kiến trúc người dùng làm trung tâm cho UDN (UUDN) 26 2.2 Định hướng nghiên cứu cho thách thức nêu 29 2.2.1 Mạng linh hoạt Seft Organizing Networks (SON) 29 2.2.2 Backhaul 32 2.2.3 Quản lý tính di động – HandOver (HO) 35 2.2.4 Quản lý nhiễu 38 2.2.5 Quản lý tài nguyên vô tuyến (RRM) 41 2.3 Kết luận 42 CHƯƠNG – TỐI ƯU TÀI NGUYÊN PAGING TRONG 5G UDN 44 3.1 Cơ chế PAGING 46 3.1.1 Giám sát phân trang 46 3.1.2 PAGING phát quảng bá nhà mạng .48 3.2 Phương pháp tối ưu Giảm lượng bit dành cho UE ID cách phân chia lại UE ID (PIDP) 49 3.2.1 Nguyên lý hoạt động 50 3.2.2 Tính tốn mơ hình hệ thống 53 3.3 Khảo sát đánh giá hiệu suất 55 KẾT LUẬN 61 DANH MỤC CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO .62 e v DANH MỤC KÝ HIỆU VIẾT TẮT Viết tắt 3GPP Tiếng Anh Tiếng Việt The Third Generation Partnership Dự án hợp tác hệ thứ ba Project BS Base Station Trạm gốc CRC Cyclic Redundancy Check Chu kỳ kiểm tra dự phòng CRE Cell Range Expansion Mở rộng phạm vi vùng phủ CSI Channel State Information Thơng tin tình trạng kênh DRX Discontinuous Reception Tiếp nhận không liên tục EHF Extremely High Frequency Tần số cực cao e-ICIC Enhanced Intercell Interference Phối hợp can thiệp nâng cao Coordination Quang học không gian tự FSO Free space optics HARQ Hybrid Automatic Repeat reQuest Kết hợp vòng lặp tự động HO Hand Over Chuyển giao HOF Handover Failure Chuyển giao thất bại ICIC Inter-cell Interference Phối hợp can thiệp ô Coordination IDRX Idle Discontinuous Reception Chế độ tiếp nhận không liên tục nhàn rỗi LDC Local data center Trung tâm liệu LOS Line of sight Định hướng đường truyền LSBs Least Significant Bits Những bit quan trọng MAC Media Access Control Kiểm soát truy cập thiết bị MBSFN Multicast-Broadcast Single Mạng đơn tần đa phát sóng Frequency Network MIMO Multiple input multiple output Nhiều đầu vào nhiều đầu MM Mobility Management Quản lý di động NR New Radio access technology Công nghệ truy cập Radio e vi OFDM OP Orthogonal Frequency Division Ghép kênh phân chia theo tần số Multiplexing trực giao Outage Probability Xác suất công suất máy thu giảm ngưỡng Physical Downlink common Control Channel Kênh điều khiển chung đường Kênh chia sẻ đường xuống vật lý PF Physical Downlink Shared Channel Paging Frame PHY Physical Layer Lớp vật lý PIDP Partitioned UE ID-based Phân trang định hướng dựa Directional Paging UE ID phân vùng PO Paging Occasion Sự kiện phân trang PPHP Ping-Pong Handover Probability Xác suất chuyển giao qua lại liên PDCCH PDSCH xuống vật lý Khung phân trang tục PRB Physical Resource Block Khối tài nguyên vật lý PTMP Point to multipoint Điểm – Đa PTP Point to point Điểm – Điểm RACH Random Access Channel Kênh truy cập ngẫu nhiên RAT Radio Access Technology Công nghệ truy cập vô tuyến RF Radio Frequency Tần số vô tuyến R-PDCCH Relay Physical Downlink Control Kênh điều khiển đường xuống vật Channel lý chuyển tiếp RRM Radio Resource Management Quản lý tài nguyên vô tuyến SC-FDMA Single Carrier Frequency Đa truy cập phân chia tần số sóng Division Multiple Access mang đơn TV White Spaces Phổ vô tuyến không sử dụng TVWS băng tần phát sóng TV TX Transmission Truyền tải tín hiệu UE User Equipment Thiết bị người dùng e vii DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: So sánh mạng UDN mạng di động truyền thống 12 Bảng 2.1: Các kiến trúc small cell đặc điểm chúng 22 Bảng 2.2: Các giải pháp backhaul không dây 34 Bảng 3.1: Phân tích dung lượng để phân trang định hướng .49 Bảng 3.2: Các thơng số tính tốn 56 e viii DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1: Ứng dụng mạng 5G Hình 1.2: Kiến trúc chung cho mạng viễn thông 5G .6 Hình 1.3: Cơng nghệ kiến trúc mạng siêu dày đặc dành cho 5G 11 Hình 1.4: Mất hiệu phổ so với mật độ tế bào 14 Hình 1.5: Thơng lượng TCP theo số lần chuyển giao .16 Hình 1.6: Tiêu thụ lượng truyển tải lưu lượng dự liệu với tải khác 19 Hình 2.1: Các kiến trúc small cell đề xuất 21 Hình 2.2: Kiến trúc mạng UUDN 27 Hình 2.3: HO cố cài đặt HCP mức tối ưu 37 Hình 3.1: Giao diện khơng khí định hướng truyền thông 5G 45 Hình 3.2: Khung phân trang (PF) dịp phân trang (PO) mạng kế thừa .47 Hình 3.3: Chia tách UE ID thành phần .51 Hình 3.4: Cấu hình kiện phân trang (PO) phân phối UE PO PIDP cho N1 = 53 Hình 3.5: So sánh cơng suất hệ thống cắt giảm kích thức UE ID với 𝑁2 = 38 56 Hình 3.6: So sánh cơng suất hệ thống cắt giảm kích thức UE ID với N2 = 32 57 Hình 3.7: So sánh cơng suất hệ thống cắt giảm kích thức UE ID với N2 = 28 57 Hình 3.8: So sánh cơng suất hệ thống cắt giảm kích thức UE ID với Bn = 64 58 Hình 3.9: So sánh cơng suất hệ thống cắt giảm kích thức UE ID với Bn = 128 59 Hình 3.10: Mức tiết kiệm lượng hệ thống xét theo tỉ lệ phân trang 60 e 51 n-1 n-2 n-3 … m+3 m+2 m+1 m m-1 𝑁2 bit m-2 … 𝑁1 bit N bit Hình 3.3: Chia tách UE ID thành phần Bước 1: Phân vùng chia tách UE ID Bước chế PIDP liên quan đến việc phân vùng N bit UE ID thành hai phần: phần bao gồm N1 bit phần gồm N2 bits N1 N2 cung cấp thông tin đầy đủ UE ID Hình 3.3 Phương pháp PIDP đề xuất thay tồn N bit UE ID truyền đi, N2 bit truyền số UE cấu hình PO có nhiều PO cho chu kỳ IDRX, việc giảm số bit truyền UE dẫn đến việc tiết kiệm tài nguyên mạng Hơn nữa, khoản tiết kiệm mong đợi đáng kể tin phân trang truyền qua số chùm N = N1 + N2 (3.5) Bước 2: Cấu hình lại UE ID Khơng phải lúc trang tất UE PO phụ thuộc vào yếu tố tải phân trang, kích thước vùng theo dõi mật độ người dùng Do đó, cần có nhiều PO chu kỳ IDRX Vì mạng nhận thức tải phân trang yếu tố khác, cấu hình nhiều PO hệ thống 4G Trong phân trang định hướng vậy, nhiều PO yêu cầu lý tương tự Tuy nhiên, chế PIDP đề xuất mạng cấu hình nhiều PO chu kỳ IDRX dựa bit N1 Gọi NPIDP số PO định cấu hình cho chu kỳ IDRX PIDP đánh giá là: NPIDP = 2N1 = 2N−N2 (3.6) N1 số bit mà kích thước UE ID cắt xén Các PO sau ánh xạ tới tất cấu hình bit khả thi đạt cách sử dụng bit N1 Do đó, PO riêng biệt chu kỳ IDRX có cấu hình bit N1 riêng biệt liên kết với Cơ chế PIDP đề xuất ánh xạ đơn giản hóa PO bit quan trọng UE ID e 52 Bước 3: Phân phối UE ID: Trong hệ thống kế thừa, nhiều PO mạng cấu hình chu trình IDRX UE phân phối PO Tương tự, chế PIDP, UE phân phối NPIDP số PO cấu hình cho chu kỳ IDRX Cơ chế PIDP đề xuất UE có bit quan trọng cấu hình PO Do đó, PIDP, có N2 bit quan trọng ID UE đưa vào thông báo phân trang, N1 bit quan trọng sử dụng để phân phối UE qua PO khác Điều đảm bảo ID tất UE phân trang nhận dạng mạng phần bit đưa vào thông báo phân trang Hình 3.4 đưa ví dụ cấu hình PO phân bố UE PO cấu hình N1 = Đối với N1 = 2, bốn PO cấu hình với chuỗi bit riêng biệt 00, 01, 10 11 Tất UE với Bits có ý nghĩa (LSB) (ví dụ: 00) phân phối PO (ví dụ: PΟ1 ) Trong ví dụ này, có N2 = (N – 2) bit UE đưa vào thông báo phân trang Mặc dù việc giảm kích thước UE ID UE dự kiến làm giảm tổng chi phí tài nguyên phân trang giao tiếp định hướng, đồng thời, cấu hình PO phân phối UE thay đổi N1 bit … … … … … b1 b0 N1 = 2, NPIDP = = N bit PΟ1 ánh xạ bn bn-1 … 0 bm bm-1 … 0 bp bp-1 … 0 LSB = 00 Tất UE có LSB 00 giống PO PΟ2 ánh xạ bn bn-1 … bm bm-1 … bp bp-1 … bn bn-1 … bm bm-1 … bp bp-1 … LSB = 01 PΟ3 ánh xạ LSB = 10 e 53 PΟ4 ánh xạ bn bn-1 … 1 bm bm-1 … 1 bp bp-1 … 1 LSB = 11 Hình 3.4: Cấu hình kiện phân trang (PO) phân phối UE PO PIDP cho 𝑵𝟏 = 3.2.2 Tính tốn mơ hình hệ thống Đối với phân tích PIDP, trước tiên xem xét số lượng PO cấu hình mạng (được đánh giá cơng thức (6)) Sau đó, đánh giá UE PO (UPIDP ) dựa tỷ lệ phân trang Gọi R pag tỷ lệ phân trang, định nghĩa số lượng UE phân trang giây Tốc độ phân trang thiết lập cách tính đến yếu tố khác nhau, chẳng hạn tốc độ đến phân trang, số lượng gNB khu vực theo dõi, mật độ người dùng ô, loại lược đồ phân trang, v.v [25] UPIDP đánh giá là: UPIDP = Rpag × LDRX (3.7) NPIDP LDRX độ dài chu kỳ IDRX tính giây Thơng báo phân trang PO bao gồm ID UE tất UE cấu hình PO với bit chi phí RRC (ϵRRC ), bit CRC (ϵCRC ) bit PDCCH (ϵPDCCH ) Trong PIDP, phần UE ID (N2 bit) đại diện cho UE PO Hơn nữa, giao diện định hướng, tin phân trang cần truyền lại qua nhiều chùm Nếu Bn số chùm, bit truyền PO (bPIDP ) tính sau: bPIDP = Bn × (UPIDP × N2 + ϵRRC + ϵCRC + ϵPDCCH ) (3.8) Ta tính toán bit cần truyền giây (𝑏𝑠 ) PIDP sau: bs = bPIDP × NPIDP = Bn × (UPIDP × N2 + ϵRRC + ϵCRC e (3.9) LDRX 2N + ϵPDCCH ) × LDRX 54 Nếu ηs hiệu suất phổ cạnh tế bào đường xuống tính bit/s/Hz Ω𝜔 băng thơng hệ thống Hz, số bit tối đa, bmax , truyền giây tính sau: bmax = ηs × Ωω (3.10) Từ đánh giá tỉ lệ dung lượng hệ thống sử dụng chế PIDP (𝐶𝑃𝐼𝐷𝑃 ) phần UE ID sử dụng để phân trang định hướng truyền thông 5G theo công thức: CPIDP = bs bmax × 100% (3.11) 2N1 = Bn ×(UPIDP × N2 + ϵRRC + ϵCRC + ϵPDCCH ) × L DRX η s × Ωω × 100% phần trăm dung lượng hệ thống cần thiết ID UE đầy đủ truyền cho UE PO để phân trang định hướng Hơn nữa, ID UE đầy đủ (bao gồm N bit) truyền, mạng cần cấu hình số PO giới hạn tùy thuộc vào tốc độ phân trang dung lượng phân trang tối đa [25] Gọi PON số PO tối thiểu giây cần thiết cho phân trang định hướng bao gồm ID người dùng đầy đủ PON tính theo cơng thức: PON = N × Rpag CAPmax × LDRX (3.12) CAPmax dung lượng phân trang tối đa xác định bit có sẵn để phân trang khe thời gian có thời lượng T giây Giá trị CAPmax dựa số lượng bit có sẵn để truyền ID UE phân trang khe thời gian cho nhà cung cấp dịch vụ định với băng thơng sóng mang định CAPmax tính theo cơng thức: CAPmax = (T × ηs × Ωω ) – (ϵRRC + ϵCRC + ϵPDCCH ) (3.13) Từ tính bit truyền giây 𝑏𝑠𝐷𝑃 cho phân trang định hướng với ID người dùng đầy đủ cho số PO 𝑃𝑂𝑁 theo cơng thức: bsDP = Bn × ( Rpag PON × N + ϵRRC + ϵCRC + ϵPDCCH ) × PON (3.14) Từ đánh giá tỉ lệ dung lượng hệ thống sử dụng sử dụng phân trang định hướng với đầy đủ UE ID theo cơng thức: e 55 CDP = Rpag PON Bn ×( = bsDP × 100% bmax × N+ ϵRRC + ϵCRC + ϵPDCCH ) ×PON η s × Ωω × 100% (3.15) Với khe thời gian để phân trang tạo điều kiện cho trạm gốc chế độ ngủ, dẫn đến tiết kiệm điện Gọi δPIDP số lượng khe thời gian cần thiết giây để truyền phân trang chế PIDP δPIDP tính theo cơng thức: δPIDP = NPIDP LDRX × Bn number o f POs per time slot = NPIDP × bPIDP × Bn Bn × LDRX × CAPmax = bs CAPmax (3.16) Tương tự gọi δDP số lượng khe thời gian cần thiết giây để truyền phân trang chế phân trang đầy đủ UE ID δDP tính theo công thức: bsDP δDP = (3.17) CAPmax Đánh giá mức tiết kiệm lượng hệ thống ta theo công thức: δNL = δDP − δPIDP δNL = − δDP =1- bs bsDP (3.18) Rpag × N2 +(ϵRRC + ϵCRC + ϵPDCCH )×2N1 Rpag × N +(ϵRRC + ϵCRC + ϵPDCCH ) × PON 3.3 Khảo sát đánh giá hiệu suất Phân tích hiệu suất phương pháp PIDP thực MATLAB xem xét tác động tổng hợp của: giảm kích thước UE ID (đối với N2 ) Trong giao tiếp định hướng, chi phí tài nguyên phân trang tăng lên với số lượng chùm TX q trình truyền thơng điệp phân trang diễn tất chùm Do đó, phần phân tích hiệu suất PIDP liên quan đến biến thể kích thước UE ID, tỷ lệ phân trang ảnh hưởng số lượng chùm TX Các tham số khác sử dụng để phân tích chế PIDP đề xuất đưa Bảng 3.2 Trong phân tích hiệu suất PIDP, hiệu suất phổ cạnh ô hướng xuống coi phân trang giao tiếp quảng bá dự định nhận tất UE Để đánh giá hiệu phương pháp tối ưu giảm kích thước UE ID, ta đánh giá theo trường hợp sau: e 56 a So sánh cơng suất hệ thống cắt giảm kích thức UE ID với số lượng chùm tia 𝐵𝑛 = 16, 32, 64, 128 Thơng số hệ thống Giá trị Kích thước UE đầy đủ N 40 bits [30] Kích thức UE dự kiến truyền 𝑁2 28, 30, 32, 34, 36, 38 bits Tỉ lệ phân trang 𝑅𝑝𝑎𝑔 1600-6400 UE/s [30] Chùm tia 𝐵𝑛 16, 32, 64, 128 [31] Băng thông hệ thống Ω𝜔 100 MHz [32] Hiệu suất cạnh phổ 𝜂𝑠 0.225 bits/s/Hz [33] Bits hệ thống 64 bits [34] 𝜖𝑅𝑅𝐶 + 𝜖𝐶𝑅𝐶 + 𝜖𝑃𝐷𝐶𝐶𝐻 Khe thời gian T 0.2 ms [35] Bảng 3.2: Các thơng số tính tốn N2 = 38: Hình 3.5: So sánh cơng suất hệ thống cắt giảm kích thức UE ID với 𝑵𝟐 = 38 e 57 𝑁2 = 32: Hình 3.6: So sánh cơng suất hệ thống cắt giảm kích thức UE ID với 𝑵𝟐 = 32 𝑁2 = 28: Hình 3.7: So sánh cơng suất hệ thống cắt giảm kích thức UE ID với 𝑵𝟐 = 28 e 58 Hình 3.5, 3.6, 3.7 mơ tả Cơng suất cần thiết hệ thống giảm kích thước UE ID 2, 8, 12 bits tương ứng 𝑁2 là: 38, 32 28 bits với tỉ lệ phân trang 6400 UE/s, ta nhận thấy: với việc giảm kích thước UE ID bits (tương đương 5%) công suất hệ thống giảm từ 1% đến 9,7% so với việc phát đầy đủ UE ID Khi giảm kích thước UE ID bits (tương đương 20%) công suất hệ thống giảm từ 3% đến 24% so với việc phát đầy đủ UE ID Nhưng giảm kích thước UE ID 12 bits (tương đương 30%) công suất hệ thống lại tăng so với việc phát đầy đủ UE ID Như phương pháp đáp ứng yêu cầu đặt ra, việc giảm kích thức UE ID nhiều hệ thống tiết kiệm lượng b So sánh công suất hệ thống cắt giảm kích thức UE ID với số lượng chùm tia 𝐵𝑛 = 64,128 Hình 3.8: So sánh cơng suất hệ thống cắt giảm kích thức UE ID với 𝑩𝒏 = 64 e 59 Hình 3.9: So sánh công suất hệ thống cắt giảm kích thức UE ID với 𝑩𝒏 = 128 Hình 3.8 3.9 mô tả hiệu giảm công suất hệ thống cắt giảm UE ID với tỉ lệ phân trang R pag = 6400 UE/s trình truyền 64 128 chùm tia Cũng kết luận phần a, khơng phải giảm bít hiệu phương pháp PIDP tăng lên mà ngược lại, N2 cịn 28 bits cơng suất hệ thống tăng lên 110% 220% so với 73.6% 147% truyền đầy đủ UE ID, lúc hệ thống phải cấu hình nhiều PO để đảm bảo hệ thống phát tin Paging cho UE số lượng bit truyền tin Paging c Xét mức tiết kiệm lượng phương pháp PIDP so với việc phân trang định hướng truyền đầy đủ kích thước UE ID Hình 3.10 mơ tả hiệu tiết kiệm lượng (dưới dạng %) hệ thống so với việc truyền đầy đủ kích thước UE ID (N = 40) cắt giảm UE ID với số lượng bits cắt giảm N1 = 2, 4, 6, bits tương đương số bits lại truyền 𝑁2 = 38, 36, 34, 32 bits truyền với số lượng chùm Bn = 128 chùm e 60 Hình 3.10: Mức tiết kiệm lượng hệ thống xét theo tỉ lệ phân trang Từ hình 3.10 ta nhận thấy: Khi tỷ lệ phân trang tăng lên, phần trăm lượng tiết kiệm PIDP tăng lên Với tỉ lệ phân trang 1600 UE/s ≤ R pag ≤ 4800 UE/s, mức tiết kiệm lượng N2 = 34 cao từ 11% đến 14.3% so với việc phân trang định hướng với ID người dùng đầy đủ Khi tỉ lệ phân trang mức cao 4800 UE/s < R pag ≤ 6400 UE/s, mức tiết kiệm lượng 𝑁2 = 32 cao từ 14,3% đến 15.94% so với việc phân trang định hướng với ID người dùng đầy đủ Ta thấy cắt giảm bits UE ID (N2 = 34) lượng tiết kiệm hệ thống ổn định hơn, tiết kiệm so với việc cắt giảm số lượng bít cịn lại 2, 4, bits UE ID Như với việc áp dụng phương pháp PIDP, loại bỏ bớt bit không quan UE ID làm giảm chi phi tài nguyên mạng trình phát phân trang Đã đáp ứng yêu cầu đặt e 61 KẾT LUẬN Như vậy, thơng qua chương nội dung, luận văn trình bày đầy đủ kết tìm hiểu nghiên cứu tơi suốt q trình học tập nghiên cứu bậc Thạc sĩ Chương tóm tắt lịch sử đời, cấu trúc, đặc điểm bản, thách thức, thuận lợi mạng 5G Giới thiệu tổng quan mạng mật độ siêu cao UDN, thách thức định hướng kỹ thuật triển khai mạng UDN như: giao thoa, tính di động, backhaul, tiêu thụ điện nêu trình bày Chương Chương giới thiệu cụ thể kiến trúc mạng mật độ siêu cao UDN, kiến trúc đề suất triển khai: kiến trúc tăng cướng Small Cell, kiến trúc METIS, kiến trúc lấy người dùng làm trung tâm Chương nêu định hướng nghiên cứu giải thách thức nêu Chương Chương sâu khai thác khía cạnh quản lý tài ngun việc giới thiệu chế phân trang giao tiếp 5G hỗ trợ mmWave Cơ chế Phân trang định hướng dựa ID người dùng phân vùng (PIDP) cho giao tiếp 5G định hướng hỗ trợ mmWave Chi phí tài nguyên phân trang cao đáng kể liên lạc định hướng việc quét chùm tia trở nên cần thiết để bao phủ khu vực cell Cơ chế PIDP đề xuất làm giảm kích thước UE ID có thơng điệp phân trang, truyền qua nhiều chùm, để giảm chi phí tài ngun phân trang Để đảm bảo thơng tin UE ID không bị xâm phạm PIDP, cấu hình phân phối UE dịp phân trang khác sửa đổi Sau tính toán chạy thử nghiệm Matlab chế đáp ứng yêu cầu đặt luận văn e 62 DANH MỤC CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu Tiếng Việt [1] Minh Thiện, (2019), Cáp quang 5G: Đôi cánh mạng viễn thông tốc độ cao, https://ictvietnam.vn/cap-quang-va-5g-doi-canh-cua-mang-vien-thong-toc-docao-9000.htm, Truy cập 12 tháng năm 2021 Tài liệu tiếng anh [2] Park, S Kim, and J Zander, “Asymptotic behavior of ultra-dense cellular networks and its economic impact,” IEEE GLOBECOM, 2014 [3] Thurfjell, M Ericsson, and P de Bruin, “Network densification impact on system capacity” IEEE VTC Spring, 2015 [4] Stefanatos and A Alexiou, “Access point density and bandwidth partitioning in ultra dense wireless networks,” IEEE Trans on Communications, Sept 2014 [5] Su, C Yang and C-L I, "Energy and Spectral Efficient Frequency Reuse of Ultra Dense Networks." IEEE Trans on Wireless Communications, Aug 2016 [6] Baldemair, T Irnich, K Balachandran, E Dahlman, G Mildh, Y Selen, S Parkvall, M Meyer, and A Osseiran, “Ultra-dense networks in millimeter-wave frequencies,” IEEE Communications Magazine [7] Liu, W Xiao, and A C K Soong, “Dense networks of small cells,” in Design and Deployment of Small Cell Networks, A Anpalagan, M Bennis, and R Vannithamby, Eds Cambridge University Press, 2016 [8] 3GPP Technical Specification 36.213, ‘Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Layer Procedures’, https://www.3gpp.org [9] 3GPP, “Technical Report - Small Cell Enhancements for E-UTRA and EUTRAN physical layer aspects”, 3rd Generation Partnership Project (3GPP), TR 36.872, December 2013 [10] Satish C Jha et al., “Dual Connectivity in LTE Small Cell Networks”, IEEE Globecom Workshop, Austin, Dec 2014 e 63 [11] Yu-Ngok R Li, H Xiao, J Li, Wu, "Wireless backhaul of Dense Small Cell Networks with High Dimension MIMO", IEEE GLOBECOM Workshop, Austin, Dec 2013 [12] Albrecht Fehske et al “The Global Footprint of Mobile Communications: The Ecological and Economic Perspective”, IEEE Commun Mag., vol 49, no 8, Aug 2011, pp 55–62 [13] Yuyi Mao et al., “Energy Harvesting Small Cell Networks: Feasibility, Deployment, and Operation”, IEEE Commun Mag., vol 53, no 6, June 2015, pp 94– 101 [14] L Xie, L Li, and X Li, “Sum rate analysis of multicell mu-mimo with 3d user distribution and base station tilting,” in IEEE Vehicular Technology Conference (VTC 2014-Fall), Sep 2014, pp 1–6 [15] B Priyanto, S Kant, F Rusek, S Hu, J Chen, and C Wugengshi, “Robust ue receiver with interference cancellation in lte advanced heterogeneous network,” in IEEE Vehicular Technology Conference (VTC 2013-Fall), Sep 2013, pp 1–7 [16] D Lopez-P ´ erez, I G ´ uvenc¸, G de la Roche, M Kountouris, T Q Quek, and J Zhang, “Enhanced Inter-Cell Interference Coordination Challenges in Heterogeneous Networks,” IEEE Wireless Communications Magazine, vol 18, no 3, pp 22–31, Jun 2011 [17] Y Xie, H Zhang, Y Li, L Feng, and M Ji, “Analysis of coverage probability for cooperative heterogeneous network,” in IEEE Vehicular Technology Conference (VTC 2013-Fall), Sep 2013, pp 1–5 [18] H Wang, C Rosa, and K Pedersen, “Analysis of carrier deployment strategies for lte-a hetnets with multicell cooperation,” in IEEE Vehicular Technology Conference (VTC 2014-Fall), Sep 2014, pp 1–5 [19] P Sorrells, “Wrestling with the Data Tsunami Indoors,” White paper, Mar 2014 [20] 3GPP RP 132069, “New Work Item Description: Dual Connectivity for LTE, 3GPP TSG-RAN Meeting 62,” 3GPP, Tech Rep., 2013 e 64 [21] 3GPP TS 36 300, “Overall description, Stage (Release 10),” v.10.5.0, September 2011 [22] 3GPP TS 32 541, “Telecommunication management, SelfOrganizing Networks (SON), Self-healing concepts and requirements,” v.10.0.0, March 2011 [23] Berrocal-Plaza, V.; Vega-Rodriguez, M.A.; Sanchez-Perez, J.M An efficient way of assigning paging areas by using mobility models IEEE/ACM Trans Netw 2016, 24, 3726–3739 [24] 3GPP E-UTRA-UE Procedures in Idle Mode; 3GPP TS 36.304 v14.5.0 2017 https://portal.3gpp.org [25] Agiwal, M.; Saxena, N.; Roy, A Mobile assisted directional paging for 5G communications Trans Emerg Telecommun Technol 2018, 29, e3270 [26] Maitra, M.; Saha, D.; Bhattacharjee, P.S.; Mukherjee, A An intelligent paging strategy using rule-based AI technique for locating mobile terminals in cellular wireless networks IEEE Trans Veh Technol 2008, 57, 1834–1845 [27] Toril, M.; Luna-Ramírez, S.; Wille, V Automatic replanning of tracking areas in cellular networks IEEE Trans Veh Technol 2013, 62, 2005–2013 [28] Pacheco-Paramo, D.; Akyildiz, I.F.; Casares-Giner, V Local anchor based location management schemes for small cells in HetNets IEEE Trans Mob Comput 2016, 15, 883–894 [29] Agiwal, M.; Saxena, N.; Roy, A Mobile assisted directional paging (MADP) in emerging 5G wireless networks IEEE Wirel Commun Lett 2017, 1–4, doi:10.1109/LWC.2017.2780096 [30] 3GPP Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Radio Resource Control (RRC); Protocol Specification; 3GPP TS 36.331 v13.0.0 2016 [31] 3GPP Study on New Radio Access Technology Radio Interface Protocol Aspects; 3GPP TR 38.804 2016 [32] 3GPP Study on New Radio (NR) Access Technology; Physical Layer Aspects; 3GPP TR 38.802 v2.0 2017 [33] ITU-R M [IMT-2020.TECH PERF REQ] Minimum Requirements Related to Technical Performance for IMT-2020 Radio Interface(s), ITU-R SG05 2017 e 65 [34] Sesia, S.; Baker, M.; Toufik, I LTE-the UMTS Long Term Evolution: From Theory to Practice; John Wiley & Sons: Hoboken, NJ, USA, 2011 [35] Pedersen, K.I.; Berardinelli, G.; Frederiksen, F.; Mogensen, P.; Szufarska, A A flexible 5G frame structure design for frequency-division duplex cases IEEE Commun Mag 2016, 54, 53–59 [36] K I Pedersen, Y Wang, S Strzyz and F Frederiksen, “Enhanced InterCell Interference Coordination in Co-channel Multi-Layer LTEAdavanced Networks”, IEEE Wireless Commun., pp 120-127 e ... CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG - Phạm Thanh Bình NÂNG CAO HIỆU QUẢ SỬ DỤNG TÀI NGUYÊN MẠNG MẬT ĐỘ SIÊU CAO TRONG HỆ THỐNG 5G THÔNG QUA TỐI ƯU HĨA BẢN TIN PAGING KỸ... chiếm dụng nhiều tin Paging, so với mạng 4G e CHƯƠNG – TỔNG QUAN MẠNG MẬT ĐỘ SIÊU CAO 1.1 Giới thiệu chung mạng 5G 5G (Thế hệ mạng di động thứ hệ thống không dây thứ 5) hệ công nghệ truyền thông. .. kế tối ưu hóa hệ thống mạng di động đa tầng: Đồng tối ưu hóa mạng di động, thiết kế theo mơ hình đa tầng để hỗ trợ lẫn truyền tải liệu đến người dùng tốt Tăng cường sử dụng thiết bị mới, sử dụng