Luận án tiến sĩ nghiên cứu tối ưu hóa thông lượng và độ trễ trong mạng vô tuyến hướng nội dung sử dụng kỹ thuật đệm dữ liệu

HC VIN CặNG NGH BìU CHNH VIN THặNG  ẫ TRUNG ANH NGHIN CU TẩI ìU HA THặNG LìẹNG V ậ TR TRONG MNG Vặ TUYN HìẻNG NậI DUNG S DƯNG Kß THUŠT ›M DÚ LI›U LUŠN N TI˜N Sž Kò THUT H NậI - 2021 HC VIN CặNG NGH BìU CHNH VIN THặNG  ẫ TRUNG ANH NGHIN CU TẩI ìU HA THặNG LìẹNG V ậ TR TRONG MNG Vặ TUYN HìẻNG NậI DUNG S DệNG Kò THUT M D LIU Chuyản ngnh: Kò THUT VIN THặNG M số: LUN N TIN S Kò THUT 9.52.02.08 NGìI HìẻNG DN KHOA HÅC: PGS TS NG HO€I BC H€ NËI - 2021 MÖC LÖC MÖC LÖC i Danh möc c¡c tø vi¸t t­t Danh s¡ch h¼nh v³ iv Danh s¡ch b£ng vi Danh mửc kỵ hiằu toĂn hồc vii MÐ †U Ch÷ìng TÊNG QUAN V— MNG Vặ TUYN HìẻNG NậI DUNG 1.1 Mổ hẳnh mÔng vổ tuyán hữợng nởi dung 13 13 1.2 C¡c tham sè hi»u nông mÔng v kỵ hiằu toĂn hồc sỷ dửng luªn ¡n 19 1.2.1 CĂc tham số hiằu nông mÔng 19 1.2.2 Kỵ hi»u to¡n håc sû dưng luªn ¡n 19 1.3 CĂc cổng trẳnh nghiản cựu khoa hồc liản quan 20 1.4 Nhªn xt và cổng trẳnh nghiản cựu cừa cĂc tĂc giÊ khĂc v hữợng nghiản cựu cừa luên Ăn 23 1.4.1 Nhên xt và cổng trẳnh nghi¶n cùu cõa c¡c t¡c gi£ kh¡c 23 1.4.2 Hữợng nghiản cựu cừa luên Ăn 25 1.5 Kát luên Chữỡng 29 i ii Chữỡng TẩI ìU HA THặNG LìẹNG V ậ TR CếA MNG Vặ TUYN HìẻNG NậI DUNG SÛ DƯNG MỈ HœNH DÁNG CHƒY 30 2.1 Mổ hẳnh mÔng vổ tuyán hữợng nởi dung sỷ dửng mổ hẳnh dỏng chÊy 32 2.2 à xuĐt phữỡng phĂp nh tuyán truyÃn tin 36 2.3 Thổng lữủng v ở trạ cừa mÔng 41 2.4 Tèi ÷u hâa thỉng l÷đng v  ë tr¹ 47 2.4.1 XƠy dỹng bi toĂn tối ữu hõa thổng lữủng v ở trạ mÔng 48 2.4.2 Gi£i b i to¡n tèi ÷u hâa thỉng l÷đng v  ở trạ mÔng 49 2.4.3 Nghiằm tối ữu hõa sỷ dửng phƯn mÃm tẵnh toĂn trản mĂy tẵnh 61 2.4.4 Thổng lữủng v ở trạ tối ữu 63 2.5 Hiằu nông mÔng vổ tuyán hữợng nởi dung sỷ dưng ph÷ìng ph¡p l÷u trú dú li»u cì b£n 66 2.5.1 XƠy dỹng bi toĂn tối ữu hõa thổng lữủng v ở trạ 67 2.5.2 Gi£i b i to¡n tèi ÷u hâa v  so s¡nh 68 2.6 So s¡nh v  ¡nh gi¡ 71 2.7 Kát luên Chữỡng 73 iii Chữỡng TẩI ìU HA THặNG LìẹNG V ậ TR CếA MNG Vặ TUYN HìẻNG NậI DUNG SÛ DƯNG PH×ÌNG PHP PH…N MƒNH T›P DÚ LI›U 76 3.1 Mổ hẳnh mÔng vổ tuyán hữợng nởi dung sỷ dửng phữỡng phĂp phƠn mÊnh tằp dỳ li»u 78 3.2 Phữỡng phĂp thu nhên mÊnh tin v à xuĐt phữỡng phĂp nh tuyán truyÃn tin 80 3.2.1 Phữỡng phĂp thu nhên mÊnh tin 80 3.2.2 Ph÷ìng ph¡p ành tuy¸n truy·n tin 81 3.3 Thổng lữủng v ở trạ 84 3.3.1 Tèi ÷u hâa thỉng l÷đng v  ë tr¹ tr÷íng hđp sû dửng phữỡng phĂp thu nhên mÊnh tin tuƯn tỹ 85 3.3.2 Tối ữu hõa thổng lữủng v ở trạ trữớng hủp sỷ dửng phữỡng phĂp thu nhên mÊnh tin ngău nhi¶n 90 3.3.3 Nghi»m tối ữu hõa sỷ dửng phƯn mÃm tẵnh toĂn trản m¡y t½nh 97 3.4 So s¡nh v  ¡nh gi¡ 99 3.5 Kát luên Chữỡng 102 K˜T LUŠN 104 DANH MÖC CC CỈNG TRœNH ‚ CỈNG BÈ 109 T€I LI›U THAM KHƒO 111 Danh mưc c¡c tø vi¸t t­t Tứ viát tưt Nghắa Tiáng Anh Nghắa Tiáng Viằt 5G The fifth generation H» thèng thỉng tin di ëng th¸ hằ thự nôm CoMP Coordinated multipoint TruyÃn dăn a im liản kát transmission LTE Long term evolution Tián hõa di hÔn MIMO Multiple input multiple out- NhiÃu Ưu vo nhiÃu ¦u put MAC Medium access control i·u khiºn truy nhêp mổi trữớng PHY Physical layer protocol RWMM Random walk Giao thực lợp vêt lỵ mobility Mổ hẳnh bữợc i ngău nhiản model Danh sĂch hẳnh v Mổ hẳnh mÔng vổ tuyán truyÃn thống 2 Mổ hẳnh mÔng vổ tuyán hữợng nởi dung sû dưng kÿ thuªt »m dú li»u 1.1 Mổ hẳnh mÔng vổ tuyán hữợng nởi dung 14 1.2 Mổ hẳnh bữợc i ngău nhiản (RWMM) 16 2.1 MÔng vổ tuyán hữợng nëi dung sû dưng mỉ h¼nh dáng ch£y 33 2.2 Giai oÔn thự nhĐt cừa quĂ trẳnh ành tuy¸n truy·n dú li»u 37 2.3 Giai oÔn thự hai cừa quĂ trẳnh nh tuyán truyÃn dú li»u 2.4 Ph÷ìng ph¡p tèi ÷u l÷u trú dú liằu tữỡng ựng vợi sỹ bián thiản 39 cõa tham sè m 59 2.5 M M ∗ C¡c tªp t»p dỳ liằu {Am }m=1 v {Bm }m=1 bián thiản theo tham sè m 61 200 2.6 Têp nghiằm tối ữu {Am + Bm }m=1 tữỡng ựng vợi tằp dỳ liằu m 2.7 CĂc chá ở hoÔt ởng cừa mÔng theo mèi quan h» cõa c¡c 63 tham sè α, δ , β , v  γ 65 2.8 200 200 CĂc têp nghiằm tối ữu {Am }m=1 v {Bm }m=1 tữỡng ựng vợi sỹ bián thiản cõa tham sè m 70 3.1 MÔng vổ tuyán hữợng nởi dung sỷ dửng phữỡng phĂp phƠn mÊnh tằp dỳ liằu 79 iv v 3.2 Ph÷ìng ph¡p thu nhªn m£nh tin cõa t»p dú li»u m 82 3.3 Giai oÔn thự nhĐt cừa quĂ trẳnh nh tuyán truyÃn tin 83 3.4 Giai oÔn thự hai cừa quĂ trẳnh nh tuyán truyÃn tin 83 3.5 Nghi»m tèi ÷u sè l÷đng b£n l÷u trú cõa c¡c t»p dú li»u theo tham sè m 95 3.6 200 ∗ }m=1 cõa c¡c b i to¡n sû dửng phữỡng Têp nghiằm tối ữu {Xm phĂp phƠn mÊnh tằp dỳ liằu tữỡng ựng vợi tham số m 98 Danh s¡ch b£ng 2.1 B£ng cĂc tham số mÔng ữủc sỷ dửng  tẵnh toĂn trản mĂy tẵnh 62 2.2 BÊng giĂ tr thổng lữủng v ở trạ mÔng tối ữu 66 2.3 B£ng so sĂnh ở trạ mÔng tối ữu 72 2.4 B£ng so s¡nh thỉng l÷đng mÔng tối ữu 72 3.1 B£ng cĂc tham số mÔng ữủc sỷ dửng  tẵnh toĂn trản mĂy tẵnh 98 3.2 BÊng giĂ tr thổng lữủng mÔng tối ữu 101 3.3 BÊng giĂ tr ở trạ mÔng tối ữu 101 vi Danh möc kỵ hiằu toĂn hồc Kỵ hiằu ị nghắa n Số lữủng thiát b di ởng ngữới dũng mÔng f (n) Số lữủng trÔm gốc thổng tin mÔng M Số lữủng tằp dỳ liằu thữ viằn mÔng pm XĂc suĐt yảu cƯu tÊi tằp dỳ liằu m Am Sè l÷đng b£n cõa t»p dú li»u m ÷đc lữu tÔi bở nhợ ằm cừa cĂc thiát b di ëng ng÷íi dịng Bm Sè l÷đng b£n cõa t»p dỳ liằu m ữủc lữu tÔi bở nhợ ằm cừa cĂc trÔm gốc thổng tin Xm Số lữủng bÊn cừa tằp dỳ liằu m ữủc lữu tÔi bở nhợ ằm cừa cĂc nút mÔng Kn ở lợn bở nhợ ằm cừa thiát b di ởng ngữới dũng KBS ở lợn bở nhợ ằm cừa trÔm gốc thổng tin K Số lữủng mÊnh tin ữủc phƠn mÊnh cừa mội tằp dỳ liằu (n) Thổng lữủng trung bẳnh tÔi cĂc nút mÔng D(n) ở trạ cừa mÔng vii a n      Xm,1 Xm,2 XĈѭӡQJÿӏQK m,3 ĈѭӡQJÿӏQK WX\ӃQ WX\Q 1~WPQJtFK 1~WPQJtFK  (a) Thu nhên tuƯn tỹ a n a n