SKKN nghiên cứu ảnh hưởng truyền thông dạng máy đối với truyền thông dạng người trong mạng không dây

MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN MỤC LỤC DANH MỤC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC BẢNG BIỂU MỞ ĐẦU 10 11 Sự cần thiết vấn đề nghiên cứu 11 Mục tiêu nghiên cứu 11 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 12 Nội dung nghiên cứu12 Kết cấu luận văn 12 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN MẠNG KHÔNG DÂY VÀ CÁC DẠNG TRUYỀN THÔNG 13 1.1 Giới thiệu 13 1.2 Mạng truyền thông không dây 13 1.3 Truyền thông kiểu người 15 1.4 Truyền thông kiểu máy .18 1.5 Thực trạng 3GPP đặc trưng 21 1.6 Quản lý tài nguyên vô tuyến điện .23 1.7 Phân bổ tài nguyên cho luồng dạng MTC HTC 25 CHƯƠNG II: MƠ HÌNH QUẢN TRỊ TÀI NGUN RADIO 29 2.1 Mơ hình hệ thống luồng 29 2.2 Lược đồ quản trị tài nguyên Radio dựa chuỗi Markov liên tục theo thời gian 32 2.2.1 Các trạng thái mơ hình chuỗi Markov liên tục theo thời gian .32 2.2.2 Chuyển đổi trạng thái 32 2.3 Xác suất bị chặn sử dụng kênh luồng 35 CHƯƠNG III: ĐÁNH GIÁ HIỆU NĂNG 37 3.1 Các tham số mạng 37 3.2 Phân tích tình 37 3.3 Chỉ báo hiệu 37 3.4 Kết đánh giá hiệu .38 3.4.1 Ảnh hưởng biến thiên tốc độ luồng đến MTC xác suất chặn luồng HTC .38 3.4.2 Ảnh hưởng biến thiên tốc độ luồng đến MTC sử dụng kênh luồng HTC 42 3.4.3 Ảnh hưởng biến thiên tốc độ luồng đến MTC sử dụng kênh cho vùng chia sẻ 44 3.5 Kết luận chương .48 KẾT LUẬN 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO 51 DANH MỤC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT Viết tắt 1G 2G 3G 4G API AT&T BS CABM CDMA CTMC ECACB EDGE GPRS GSM HSPA HTC IoT IP LAN LTE M2M MNO MTC MTS NMT NTT ORA QoS RAN RCE RRM RUPRA SA2 SMRA SMS TARRM UE UMTS Thuật ngữ đầy đủ First Generation Telecommunication Second Generation Telecommunication Third Generation Telecommunication Fourth Generation Telecommunication Application Programming Interface American Telephone & Telegraph Base Station Context-Aware Backhaul Management Code Division Multiple Access Continuous-Time Markov Chain Enhanced Cooperative Access Class Barring Enhanced Data rates for GSM Evolution General Packet Radio Service Global System for Mobile Communications High Speed Packet Access Human Type Communication Internet of Things Internet Protocol Local Area Networks Long-Term Evolution Machine-to-Machine Mobile Network Operators Machine Type Communication Mobile Telephone Service Nordic Mobile Telephone Nippon Telegraph and Telephone Orthogonal Resource Allocation Quality of Service Radio Access Networks Recursive Contending Users Estimation Radio Resource Management Random User-Pairing Resource Allocation System Architecture Working Group Suboptimal Minimal Resource Allocation Short Message Service Trac Adaptive Radio Resource Management User Equipment Universal Mobile Telecommunications System Viết tắt VoIP WAN WCDMA WiFi WiMax Thuật ngữ đầy đủ Voice over Internet Protocol Wide Area Networks Wideband Code Division Multiple Access Wireless Fidelity Worldwide Interoperability for Microwave Access DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1 Sự phát triển mạng di động tế bào tốc độ liệu 15 Hình 1.2 Kiến trúc chung MTC 22 Hình 1.3 Thiết bị MTC truyền thông trực tiếp với .22 Hình 1.4 Thiết bị MTC truyền thơng với nhiều máy chủ MTC (a) MTC Server nằm miền mạng (b) MTC Server nằm miền mạng 23 Hình 2.1 Sơ đồ RRM cho luồng HTC MTC 30 Hình 2.2 Biểu đồ biểu diễn lược đồ RRM cho luồng HTC MTC 31 Hình 2.3 Sơ đồ chuyển trạng thái trạng thái mô hình CTMC (a) Chuyển tiếp sang trạng thái s = (1; 1; 1; 1)S (b) Chuyển tiếp từ trạng thái s = (1; 1; 1; 1)S 34 Hình 3.1 Ảnh hưởng tốc độ đến MTC với ngưỡng thay đổi xác suất chặn HTC 39 Hình 3.2 Ảnh hưởng tốc độ đến MTC với ngưỡng số xác suất chặn HTC .40 Hình 3.3 Ảnh hưởng tốc độ đến MTC với ngưỡng HTC số xác suất chặn HTC 41 Hình 3.4 Ảnh hưởng tốc độ đến MTC xác suất chặn HTC trường hợp không ấn định ngưỡng 42 Hình 3.5 Ảnh hưởng tốc độ đến MTC với ngưỡng thay đổi sử dụng kênh HTC 43 Hình 3.6 Ảnh hưởng tốc độ đến MTC với ngưỡng số sử dụng kênh HTC 43 Hình 3.7 Ảnh hưởng tốc độ đến MTC với ngưỡng số HTC sử dụng kênh HTC 44 Hình 3.8 Ảnh hưởng tốc độ đến MTC với ngưỡng thay đổi sử dụng kênh vùng chia sẻ 45 Hình 3.9 Ảnh hưởng tốc độ đến MTC với ngưỡng MTC số sử dụng kênh vùng chia sẻ 46 Hình 3.10 Ảnh hưởng tốc độ đến MTC với ngưỡng HTC số sử dụng kênh vùng chia sẻ 46 Hình 3.11 Ảnh hưởng tốc độ đến MTC trường hợp không ấn định ngưỡng cho HTC MTC sử dụng kênh vùng chia sẻ 47 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Các dạng luồng HTC mạng di động tế bào 17 Bảng 1.2 Các ứng dụng MTC 21 Bảng 2.1 Sự chuyển tiếp trạng thái 33 Bảng 3.1 Các thông số mạng .37 Bảng 3.2 Các giá trị ngưỡng 38 MỞ ĐẦU Sự cần thiết vấn đề nghiên cứu Những thập niên gần công nghệ mạng không dây phát triển bùng nổ, việc sử dụng truyền dẫn không dây cho hệ thống mạng trở thành phổ biến Mạng khơng giây thay mạng có dây thiết lập sở hạ tầng mạng dạng mạng LAN, WAN, Mạng truyền thông không dây dạng tế bào hỗ trợ nhiều loại hình dịch vụ cho cá nhân thương mại Hạ tầng mạng truyền thông tế bào thiết kế nhằm đáp ứng dạng truyền thông kiểu người (human type communication - HTC) liệu dạng âm Tuy nhiên đời phát triển Internet vạn vật (Internet of Things - IoT) [1] truyền thông kiểu máy (Machine Type Communication MTC) trở thành đối thủ truyền thông dạng người sử dụng tài nguyên cho truyền dẫn Theo dự báo từ kết nghiên cứu [3] cuối thập niên số thiết bị truyền thông đồng thời tăng lên đến hàng triệu thiết bị, ảnh hưởng không nhỏ đến truyền thông dạng người hay liệu âm Chúng ta nhận thức rõ ràng dịch vụ truyền thông dạng máy hỗ trợ giám sát giao thông, dịch vụ giám sát cảnh báo an ninh,… cần truyền thông theo thời gian thực Như việc thiết lập tối ưu tài nguyên mạng để đáp ứng dịch vụ truyền thông kiểu máy kiểu người hệ thống toán thách thức nhà nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu Trong mạng truyền thông không dây quản trị tài nguyên Radio (radio resource management - RRM) giữ vai trò quan trọng cho sử dụng tối đa lực tài nguyên có Một lược đồ sử dụng hiệu giảm đáng kể yêu cầu phần cứng Triển khai hạ tầng mở rộng phạm vi mạng tế bào thích hợp triển khai ứng dụng dạng máy, xem mạng tế bào trung tâm hay lõi môi trường triển khai truyền thơng kiểu máy MTC có đặc trưng yêu cầu khác chất lượng chẳng hạn kích thước gói nhỏ, tần suất truyền, số lượng lớn thiết bị đặc trưng khác với truyền thông dạng thông thường HTC Những khác biệt dẫn đến thách thức việc cấp phát tài ngun hiệu mạng truyền thơng có luồng liệu dạng HTC MTC Trong thực tế việc thiết kế lược đồ quản trị tài nguyên Radio hiệu phải có phân tích sâu ảnh hưởng MTC HTC, hiệu luồng HTC thực đồng thời với nhiều luồng dạng MTC Đây mục tiêu nghiên cứu luận văn Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu bao gồm hệ thống truyền tin không dây Phạm vi nghiên cứu tìm hiểu chuẩn truyền tin khơng giây, mơ hình lược đồ quản lý tài nguyên Radio đánh giá hiệu suất mô hình Nội dung nghiên cứu Các nội dung nghiên cứu bao gồm: - Tổng quan cơng nghệ truyền thông không dây, chuẩn kỹ thuật không dây - Nghiên cứu mơ hình chuỗi Markov liên tục theo thời gian sử dụng cho lược đồ quản trị tài nguyên Radio mạng truyền thông không dây - Đánh giá hiệu mơ hình quản trị tài ngun Radio thơng qua phân tích ảnh hưởng MTC HTC mạng truyền thông không dây Kết cấu đề tài Cấu trúc đề tài bao gồm phần mở đầu, ba chương kết luận: Mở đầu: Giới thiệu tổng quan, ngắn gọn luận văn, mô tả cần thiết mục tiêu nghiên cứu Chương 1: Trình bày số thơng tin mạng không dây phân bổ tài nguyên cho luồng dạng MTC HTC Chương 2: Nghiên cứu mơ hình quản trị tài ngun Radio dựa chuỗi Markov liên tục theo thời gian Chương 3: Đánh giá hiệu mơ hình quản trị tài ngun Radio CHƯƠNG I: TỔNG QUAN MẠNG KHÔNG DÂY VÀ CÁC DẠNG TRUYỀN THÔNG 1.1 Giới thiệu Mục tiêu chương giới thiệu tảng mạng không dây công nghệ truyền thông tương lai Giới thiệu sơ lược lịch sử mạng di động tế bào cải tiến thập kỷ qua Tác động tiến công nghệ hệ thiết bị, ví dụ thiết bị dựa MTC Các đặc trưng ứng dụng luồng dạng HTC thành phần mạng không dây di động tế bào nội dung chương Các đặc tính ứng dụng MTC với trạng thái thời 3GPP giới thiệu Việc sử dụng MTC mạng khơng dây di động tế bào có sẵn luồng HTC dẫn đến thách thức phức tạp quản lý tài nguyên vô tuyến điện (RRM) vấn đề xem xét nghiên cứu chương 1.2 Mạng truyền thông không dây Trong thời đại ngày nay, nhiều loại mạng không dây sử dụng để truyền liệu loại thiết bị khác mạng truyền thông không dây Ví dụ mạng LAN khơng dây, Wi-Fi, Wi-Max, ZigBee, TransferJet, Bluetooth, mạng Ham radio, mạng di động tế bào, Trong số này, mạng di động tế bào mạng phổ dụng chúng có phạm vi phủ sóng địa lý rộng Công nghệ mạng phát triển từ GSM đến 2G, 3G ngày 4G LTE [9] Sự phát triển công nghệ đạt ngày hơm nhờ có phát triển thiết bị điện toán, thiết kế vi kiến trúc, hiệu suất lượng xử lý đa luồng đa nhân, cải thiện thời gian công suất sử dụng pin, xử lý tín hiệu số,… Trong suốt chu kỳ phát triển mạng di động tế bào liên tục đưa tốc độ truyền liệu tốt Trong giai đoạn khởi đầu mạng di động tế bào dựa 2G, tốc độ liệu đạt 14,4 kbps cải thiện theo thời gian lên đến 171 kpbs cách sử dụng công nghệ GPRS (General Packet Radio Service), đạt đến 384 kbps cách sử dụng công nghệ làm tăng tốc độ liệu cho GSM (EDGE), đạt đến Mbps hệ 3G cách sử dụng công nghệ băng thông rộng đa truy nhập phân chia theo mã(WCDMA), đạt đến 14,4 Mbps sử dụng công nghệ HSPA (High Speed Packet Access) khoảng 50-100 Mbps với QoS đảm bảo, cải thiện hiệu suất độ phủ sóng lớn sử dụng cơng nghệ 4G (hoặc LTE) [9] Sự phát triển công nghệ mạng di động tốc độ liệu thể hình 1.2 Mạng di động tế bào làm việc mở rộng khối kiến trúc gọi tế bào Các tế bào quy định vùng phủ sóng mạng di động Các tế bào phục vụ trạm sở hạ (BS) tập trạm sở Các thiết bị vật lý ăng ten, lưu điện, thiết bị truyền tín hiệu, thiết bị xử lý, … đặt vị trí BS Vùng phủ sóng tế bào phụ thuộc vào khả BS, chúng kết nối với mạng lõi gán nhóm dải tần số vơ tuyến kênh Mỗi BS hỗ trợ nhiều người dùng thiết bị kết nối với dải tần số kênh radio Do quy định luật đưa phủ nhóm chuẩn cơng nghệ có tập hợp tần số sử dụng để truyền tín hiệu di động Ràng buộc thực giới hạn số lượng kênh vô tuyến sử dụng BS để truyền tín hiệu Vì kênh bị hạn chế có nhiều người dùng tế bào mạng nên việc thiết lập thông số tốc độ liệu, định vị người dùng, công suất truyền cơng suất nhận, lược đồ điều chế, tiêu chí chuyển giao, … đóng vai trò quan trọng việc quản lý tài nguyên Do tiến công nghệ không dây, mạng di động không dây tế bào với tính ban đầu dùng để truyền liệu thoại, chuyển từ thời kỳ điện thoại di động sang thời kỳ điện tốn khơng dây nhờ vào kết tăng tốc độ truyền liệu Điều cho phép mạng di động cung cấp dịch vụ xem phim theo yêu cầu Trong phát triển tất truyền thông liên lạc khởi tạo với can thiệp người qua điện thoại di động thiết bị tương tự sử dụng HTC chiếm 10 ­5 10   Blocking probability of HTC Kh = 6, Km = 9, Ns = 15 Kh = 10, Km = 9, Ns = 11 Kh = 14, Km = 9, Ns = 7 ­10 10 ­15 10   10 Arrival rate of MTC Hình 3.2 Ảnh hưởng tốc độ đến MTC với ngưỡng số xác suất chặn HTC Chúng ta nhận tốc độ đến MTC chậm ảnh hưởng đến xác suất chặn HTC khơng đáng kể Điều xảy tất yêu cầu gửi đến MTC xử lý vùng dành riêng cho MTC Tuy nhiên, tốc độ đến MTC tăng lên xác suất chặn HTC tăng lên nhanh chóng Nguyên nhân việc sử dụng vùng chia sẻ luồng MTC Ngưỡng lớn cho HTC có nghĩa tài nguyên dành riêng cho yêu cầu HTC nhiều hơn, điều dẫn đến xác suất chặn HTC bé Chúng ta tiếp tục khảo sát xác suất chặn luồng HTC trường hợp ngưỡng HTC số Kết khảo sát hình 3.3 36 ­5 10   Blocking probability of HTC Kh = 8, Km = 9, Ns = 13 Kh = 8, Km = 12, Ns = 10 Kh = 8, Km = 15, Ns = 7 ­10 10 ­15 10   10 Arrival rate of MTC Hình 3.3 Ảnh hưởng tốc độ đến MTC với ngưỡng HTC số xác suất chặn HTC Từ kết nhận thấy tốc độ đến MTC tăng xác suất chặn HTC tăng Nhưng xu hướng tăng phụ thuộc vào ngưỡng luồng MTC Đối với ngưỡng lớn luồng MTC, tốc độ tới MTC tăng xác suất chặn HTC tăng nhẹ Đối với ngưỡng nhỏ luồng MTC tốc độ tới MTC tăng ảnh hưởng đến xác suất chặn HTC không đáng kể Chúng ta nhận điều tốc độ tới MTC đạt đến ngưỡng đặc biệt (lớn 7) phụ thuộc xác suất chặn HTC từ tốc độ tới MTC thay đổi khơng đáng kể Để có nhìn đầy đủ khảo sát trường hợp ngưỡng không ấn định cho luồng HTC MTC Kết hình 3.4 Khi khơng có ngưỡng ấn định cho luồng HTC MTC (ví dụ K h =0 Km = 0) xác suất chặn luồng HTC tăng tốc độ tới luồng MTC tăng Điều xảy số lượng tài nguyên dùng cho HTC MTC Tốc độ đến MTC tăng lên có nghĩa hầu hết vùng 37 chia sẻ dùng cho yêu cầu MTC, dẫn đến xác suất chặn luồng HTC tăng lên ­4 10   Kh = 12, Km = 0, Ns = 18 Kh = 0, Km = 9, Ns = 21 Kh = 0, Km = 0, Ns = 30 ­6 Blocking probability of HTC 10 ­8 10 ­10 10 ­12 10 ­14 10 ­16 10 ­18 10   10 Arrival rate of MTC Hình 3.4 Ảnh hưởng tốc độ đến MTC xác suất chặn HTC trường hợp không ấn định ngưỡng Trong trường hợp Kh = 12, xác suất chặn HTC giảm xuống số kênh radio dùng cho yêu cầu HTC Trong trường hợp yêu cầu HTC thực kênh dành riêng cho dùng kênh lại vùng chia sẻ Qua phân tích kết luận trường hợp khơng ấn định ngưỡng xác suất chặn HTC cao 3.4.2 Ảnh hưởng biến thiên tốc độ luồng đến MTC sử dụng kênh luồng HTC Trong phần khảo sát ảnh hưởng thay đổi tốc độ luồng đến MTC việc sử dụng kênh luồng HTC Kết khảo sát hình 3.5, 3.6, 3.7 Theo kết khảo sát hình 3.5 số kênh sử dụng cho HTC số tốc độ đến luồng MTC tăng lên Thuộc tính có tốc độ đến luồng HTC thiết lập số Trong trường hợp 38 biến thiên giá trị ngưỡng (K h Km) tốc độ đến MTC không ảnh hưởng đến sử dụng kênh HTC Channel Utilization of HTC   Kh= 10, Km = 6, Ns=14 Kh= 12, Km = 9, Ns= 9 Kh= 14, Km = 12, Ns=4 7.5 6.5 5.5   10 Arrival rate of MTC Hình 3.5 Ảnh hưởng tốc độ đến MTC với ngưỡng thay đổi sử dụng kênh HTC Channel Utilization of HTC   Kh= 6, Km = 9, Ns=15 Kh= 10, Km = 9, Ns=11 Kh= 14, Km = 9, Ns=7 7.5 6.5 5.5   10 Arrival rate of MTC Hình 3.6 Ảnh hưởng tốc độ đến MTC với ngưỡng số sử dụng kênh HTC 39 Tương tự kết khảo sát ngưỡng thay đổi hình 3.5 kết khảo sát trường hợp ngưỡng khơng đổi luồng MTC (hình 3.6) HTC (hình 3.7) kết khơng đổi Kênh sử dụng cho luồng HTC giữ nguyên số cho dù tốc độ luồng đến MTC tăng lên Channel Utilization of HTC   Kh= 8, Km = 9, Ns=13 Kh= 8, Km = 12, Ns=10 Kh= 8, Km = 15, Ns=7 7.5 6.5 5.5   10 Arrival rate of MTC Hình 3.7 Ảnh hưởng tốc độ đến MTC với ngưỡng số HTC sử dụng kênh HTC Như kết luận cách thiết lập số lượng kênh sử dụng luồng HTC số thay đổi tốc độ đến luồng MTC không làm ảnh hưởng đến việc sử dụng kênh luồng HTC 3.4.3 Ảnh hưởng biến thiên tốc độ luồng đến MTC sử dụng kênh cho vùng chia sẻ Trong phần nghiên cứu ảnh hưởng thay đổi tốc độ đến luồng MTC việc sử dụng kênh cho vùng chia sẻ Kết khảo sát thể hình 3.8, 3.9, 3.10 3.11 Qua hình 3.8 nhận thấy tốc độ đến MTC thấp sử dụng kênh vùng chia sẻ trì mức thấp Thuộc tính có 40 luồng HTC MTC xử lý kênh radio giành riêng Chúng ta nhận số kênh sử dụng vùng chia sẻ tăng theo hàm mũ tốc độ đến MTC đạt đến ngưỡng đặc biệt Khi thiết lập giá trị ngưỡng thấp có vùng chia sẻ lớn Vì thấy ngưỡng đạt nhanh vùng chia sẻ tăng lên nhiều lần Channel Utilization of shared area 18   Kh= 10, Km = 6, Ns=14 Kh= 12, Km = 9, Ns=9 Kh= 14, Km = 12, Ns=4 16 14 12 10 0  10 Arrival rate of MTC Hình 3.8 Ảnh hưởng tốc độ đến MTC với ngưỡng thay đổi sử dụng kênh vùng chia sẻ Chúng ta khảo sát tiếp việc sử dụng kênh cho vùng chia sẻ trường hợp giữ ngưỡng luồng MTC số (K m = 9) Kết thể hình 3.9 Chúng ta dễ dàng nhận sử dụng kênh vùng chia sẻ tăng lên nhanh mà tốc độ đến luồng MTC vượt qua mốc đặc biệt (trong trường hợp 4) Dưới mốc đặc biệt sử dụng kênh vùng chia sẻ thấp hầu hết yêu cầu MTC xử lý vùng giành riêng 41 10   Kh= 6, Km = 9, Ns=15 Kh= 10, Km = 9, Ns=11 Kh= 14, Km = 9, Ns=7 Channel Utilization of shared area 0  10 Arrival rate of MTC Hình 3.9 Ảnh hưởng tốc độ đến MTC với ngưỡng MTC số sử dụng kênh vùng chia sẻ Trường hợp khảo sát giữ cho ngưỡng luồng HTC số (trong trường hợp Kh = 8) Kết thể hình 3.10 10   Kh= 8, Km = 9, Ns=13 Kh= 8, Km = 12, Ns=10 Kh= 8, Km = 15, Ns=7 Channel Utilization of shared area 0  10 Arrival rate of MTC Hình 3.10 Ảnh hưởng tốc độ đến MTC với ngưỡng HTC số sử dụng kênh vùng chia sẻ 42 dễ dàng nhận sử dụng kênh vùng chia sẻ tăng lên nhanh mà tốc độ đến luồng MTC vượt qua mốc đặc biệt (trong trường hợp 5) Dưới mốc đặc biệt sử dụng kênh vùng chia sẻ thấp hầu hết yêu cầu MTC xử lý vùng giành riêng Hơn nữa, với ngưỡng thấp cho luồng MTC có xu hướng tạo nhiều kênh sử dụng miền chia sẻ Chúng ta khảo sát cho trường hợp ngưỡng không ấn định cho luồng HTC MTC Kết thể hình 3.11 Channel Utilization of shared area 40   Kh= 12, Km = 0, Ns=18 Kh= 0, Km = 9, Ns=21 Kh= 0, Km = 0, Ns=30 35 30 25 20 15 10 0  10 Arrival rate of MTC Hình 3.11 Ảnh hưởng tốc độ đến MTC trường hợp không ấn định ngưỡng cho HTC MTC sử dụng kênh vùng chia sẻ Trong trường hợp không ấn định kênh radio giành riêng cho HTC MTC (Kh = Km = 0) sử dụng kênh vùng chia sẻ tăng lên nhanh tốc độ đến MTC tăng Nguyên nhân khiến điều xảy luồng MTC HTC chiếm tài nguyên miền chia sẻ lúc xử lý yêu cầu tới Trong trường hợp khơng có kênh radio dành riêng cho MTC, tất yêu cầu MTC phục vụ kênh radio khu vực chia sẻ Điều 43 làm tăng việc sử dụng kênh khu vực chia sẻ với gia tăng tốc độ đến MTC Tốc độ thay đổi sử dụng khu vực chung số kênh radio dành riêng cho MTC (với K m = 9) Điều hầu hết yêu cầu MTC xử lý khu vực dành riêng cho MTC tốc độ đến MTC thấp, không yêu cầu MTC sử dụng khu vực chia sẻ Tại tốc độ đến cao MTC, việc sử dụng khu vực chung tăng nhẹ khu vực dành riêng cho MTC tải dịch vụ thời chuyển hướng đến khu vực chung 3.5 Kết luận chương Trong chương áp dụng mơ hình CTMC-based RRM cho tình khác để đánh giá ảnh hưởng biến thiên tốc độ đến luồng MTC xác suất chặn luồng HTC, khả sử dụng kênh HTC khả sử dụng kênh vùng chia sẻ Qua khảo sát tình rút số kết luận sau: - Bằng cách chọn lựa ngưỡng phù hợp xác suất chặn luồng HTC tốc độ đến luồng MTC thay đổi cải thiện Ảnh hưởng luồng MTC luồng HTC thời mạng tế bào giảm thiểu tới mức chấp nhận cách số giới hạn ngưỡng - Sử dụng mơ hình CTMC-based RRM điều khiển mức sử dụng tài nguyên luồng MTC HTC giải pháp hữu hiệu Giúp cho nhà cung cấp hạ tầng dịch vụ mạng đáp ứng yêu cầu người sử dụng cách thay đổi giá trị ngưỡng cho phù hợp - Hiệu sử dụng kênh phụ thuộc vào tốc độ đến luồng nhóm Tốc độ đến cao có nghĩa hiệu sử dụng kênh radio cao Tuy nhiên qua tình khảo sát thấy có lưu ý cần thiết tốc độ đến luồng MTC tăng xác suất chặn luồng HTC tăng 44 KẾT LUẬN Hiện phát triển bùng nổ internet vạn vật đòi hỏi hạ tầng hạ tầng kỹ thuật truyền dẫn cao thu hút quan tâm lớn nhà nghiên cứu Một vấn đề cần quan tâm nghiên cứu giải quản trị tài nguyên hạ tầng cách hiệu việc cung cấp cho hoạt động dạng truyền thông kiểu máy truyền thông kiểu người Việc cấp phát tài nguyên cho luồng hoạt động liên quan đến khả sử dụng tài nguyên luồng, xác suất chặn luồng, xác suất sử dụng kênh sử dụng vùng tài nguyên chia sẻ luồng Chúng ta mơ hình hóa sử dụng tài ngun luồng chuỗi Markov liên tục theo thời gian, từ đưa kịch hay tình giả định để đánh giá khả tốt nhất, xấu ảnh hưởng luồng dạng MTC luồng dạng HTC Một lược đồ quản trị tài nguyên Radio hiệu lược đồ mà tài nguyên dành cho hoạt động luồng dạng HTC phải đáp ứng vượt trội so với luồng dạng MTC Hay nói khác nhà cung cấp dịch vụ hạ tầng cần đáp ứng yêu cầu truyền thông người sử dụng Đề tài nghiên cứu mô hình CTMC-based RRM hướng tới mơ hình tối ưu hóa việc cấp phát tài nguyên cho luồng dạng HTC MTC mạng di động tế bào Một số kết rút kết luận chương Để xây dựng mơ hình tốt có khả ứng dụng thực tế tương lai nghiên cứu phát triển hệ thống theo định hướng sau: - Nghiên cứu phương pháp xác định ngưỡng cho tình cách tổng quan có ý nghĩa hệ thống Chẳng hạn sử dụng giải thuật 45 load luồng mạng tế bào - Trong mô hình nghiên cứu CTMC-based RRM xem xét hệ thống mức đơn giản phân thành luồng MTC HTC chưa xem xét đến loại cụ thể Chẳng hạn dạng liệu âm khác HTC hay dạng liệu khác MTC Để đáp ứng truyền thông thực tế phải quan tâm đến mức độ ưu tiên cho loại dịch vụ liệu cụ thể - Mơ hình CTMC-based RRM cải tiến cách dùng hàng đợi ưu tiên cho luồng đầu vào Điều giúp cho hệ thống đáp ứng ứng dụng có yêu cầu QoS cao - Mơ hình CTMC-based RRM điều chỉnh để áp dụng cho mạng LTE tài nguyên bị chặn dựa kích thước gói liệu dùng để truyền 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] D Minoli, 2013, Building the Internet of Things with IPv6 and MIPv6, John Wiley and Sons Inc., Hoboken, New Jersey [2] 3rd Generation Partnership Project, \Technical speci_cation group and system aspects; study on facilitating machine to machine communication in 3gpp systems; (release 8)," Technical Report 3GPP TR 22.868 V8.0.0, http://www.qtc.jp/3GPP/Specs/22868-800.pdf (Last visited Nov 3, 2014), March 2007 [3] T Ryberg, \The global wireless m2m market," m2m research series, 6th ed., Berg Insight, August 2014 [4] 3rd Generation Partnership Project, \Technical speci_cation group services and system aspects; service requirements for machine-type communications (mtc); stage (release 10)," Technical Speci_cation 3GPP TS 22.368 V10.1.0, http://www.qtc.jp/3GPP/Specs/22368-a10.pdf (Last visited Nov 3, 2014), June 2010 [5] R Liu, W Wu, H Zhu and D Yang, \M2m-oriented QoS categorization in cellular network," in 7th International Conference on Wireless Communications, Networking and Mobile Computing (WiCOM), Wuhan, China, pp 1{5, Sept 2011 [6] P Makris, D N Skoutas, N Nomikos, D Vouyioukas and C Skianis, \A context-aware Backhaul management solution for combined h2h and m2m tra_c," in International Conference on Computer, Information and Telecommunication Systems (CITS), May 7-8, Athens, Greece, pp 1{5, May 2013 47 [7] C-H Wei, R-G Cheng and S-L Tsao \Performance analysis of group paging for machine-type communications in lte networks," IEEE Transactions on Vehicular Tech- nology, vol 62, pp 3371{3382, Sept 2013 [8] M Jaloun and Z Guennoun, \Wireless mobile evolution to 4g network," Wireless Sensor Networks, vol 2, no 4, pp 309{317, 2010 [9] \1946: First mobile telephone call." AT&T Intellectual Property, [10]\A-legacy-of-innovation: - Timeline-of-motorola-history - since 1928."Motorola-Solutions;-http://www.motorolasolutions.com/US EN/About/Company+Overview/History/Timeline (Last visited Nov 3, 2014).[11] 3rd-Generation-Partnership-Project, -\Digital-cellular-telecommunica- tions-system-(phase-2+);-universal-mobile-telecommunications-system-(umts); lte;-quality-of Technical-Speci service (QoS)-concept-and cation-3GPP =www:etsi:org=deliver=etsits=123100 architecture;-release -11),"- TS-23.107-version-11.0.0 123199=123107=11:00:00 http-: 60=ts 123107v110000p:pdf (Last visited Nov 3, 2014), 2012 [12] E Mutafungwa, Applying MTC and Femtocell Technologies to the Continua Health Reference Architecture Springer Verlag, 2011 [13]\Gsma." http://www.gsma.com/newsroom/gsma-predicts-250-millionm2m (Last vis-ited Nov 3, 2014) [14] T Taleb and A Kunz, \Machine type communications in 3gpp networks: potential, challenges, and solutions," IEEE Communications Magazine, vol 50, pp 178{184, March 2012 [15] 3rd Generation Partnership Project, \Technical speci cation group services and system aspects; system improvements for machine-type 48 communications (mtc) (release 11)," Technical Report 3GPP TR 23.888 V11.0.0, http://www.qtc.jp/3GPP/Specs/23888-b00.pdf (Last visited Nov 3, 2014), Sept 2012 [16] E Hossain, D Niyato and Z Han, Dynamic Spectrum Access and Management in Cognitive Radio Networks Cambridge University Press, New York, 2009 [17]S-Y Lien, K-C Chen and Y Lin, \Toward ubiquitous massive accesses in 3gpp machine to machine communications," IEEE Communication Magazine, vol 49, pp 66{74, April 2011 [18] I Bang, K-S Ko and D-K Sung , \A user-pairing based resource allocation scheme for a large number of devices in m2m communications," in IEEE 24th International Symposium on Personal Indoor and Mobile Radio Communications (PIMRC), pp 1554{ 1558, Sept 2013 [19]A Aijaz and A H Aghvami, \On radio resource allocation in lte networks with machine-to-machine communications," in IEEE 77th Vehicular Technology Conference (VTC Spring), pp 1{5, June 2013 [20]K Zheng, F Hu, W Wang, W Xiang and M DDohler, \Radio resource allocation in lte advanced cellular networks with m2m communications," IEEE Communications Magazine, vol 50, pp 184{192, July 2012 [21]T Potsch, S N Khan Marwat, Y Zak and C Gorg, \In uence of future m2m communi-cation on the lte system," in 6th Joint IFIP Wireless and Mobile Networking Conference (WMNC), pp 1{4, April 2013 [22] M K Giluka, N Sharath Kumar, N Nitish Rajoria and B R Tamma, \Class based priority scheduling to support machine to machine communications in 49 lte systems," in Twentieth National Conference on Communications (NCC 2014), IIT Kanpur, India, pp.1{6, Feb 2014 [23]Y-H Hsu, K Wang and Y.-C Tseng, \Enhanced cooperative access class barring and tra c adaptive radio resource management for m2m communications over lte-a," in Asia-Paci c Signal and Information Processing Association Annual Summit and Con-ference (APSIPA 2013), Kaohsiung, Taiwan, R.O.C, pp 1{6, Oct 2013 [24]T-M Lin, C-H Lee, J.-P Cheng and W.-T Chen, \Prada: Prioritized random access with dynamic access barring for mtc in 3gpp lte-a networks," IEEE Transactions on Vehicular Technology, vol 63, pp 2467{2472, June 2014 [25] K-D Lee, S Kim and B Yi, \Throughput comparison of random access methods for m2m service over lte networks," in IEEE GLOBECOM Workshops, Houston,TX, USA,pp.373{377, Dec 2011 [26]C Ide, D Bjoern and C Wietfeld, \Performance of channel-aware m2m communica-tions based on lte network measurements," in IEEE 24th International Symposium on Personal Indoor and Mobile Radio Communications (PIMRC), London, UK, pp 1614{ 1618, Sept 2013 [27]G Carvalho, V S Martins, C Frances, J Costa and S Carvalho, \Performance analysis of multi-service wireless network: An approach integrating CAC, scheduling, and bu er management," Computers and Electrical Engineering, vol 34, pp 346{356, 2008 50 ... xét nghiên cứu chương 1.2 Mạng truyền thông không dây Trong thời đại ngày nay, nhiều loại mạng không dây sử dụng để truyền liệu loại thiết bị khác mạng truyền thơng khơng dây Ví dụ mạng LAN không. .. sử dụng truyền dẫn không dây cho hệ thống mạng trở thành phổ biến Mạng không giây thay mạng có dây thiết lập sở hạ tầng mạng dạng mạng LAN, WAN, Mạng truyền thông không dây dạng tế bào hỗ trợ... về: - Mạng truyền thông không dây - Mạng truyền thông kiểu máy - Mạng truyền thông kiểu người - Thực trang 3GPP đặc trưng - Quản lý tài nguyên vô tuyến điện phân bổ tài nguyên cho luồng dạng MTC