4. Bố cục luận văn
3.3. Truyền video trên mạng 5G siêu dày đặc
Theo kết quả khảo sát nhu cầu về mạng 5G tại mục 1 chương này, việc nghiên cứu đề xuất các giải pháp để tối ưu lưu lượng truyền video trong 5G UDN nhằm tối ưu hiệu suất, nâng cao chất lượng truyền video cho người dùng và khai thác hiệu quả tài nguyên đã và đang thu hút được nhiều sự quan tâm của các nhà khoa học. Để tiện trình bày, trong luận văn này, tác giả đề xuất có thể xem các thiết bị kết nối mạng có tính năng như một người dùng di động, dữ liệu thông tin được xem như các video yêu cầu.
Điển hình hiện nay cho truyền video trong mạng 5G là can thiệp vào các liên kết giữa người dùng với Trạm cơ sở gốc. Mô hình 5G UDN đa tầng phân phối VAS đến người dùng trong một tế bào, được mô tả trong Hình 3.4.
Hình 3. 4 - Mô hình điều khiển truyền video trong mạng 5G UDN [15]
Trong mô hình này, một MBS quản lý một khu vực gồm các SBS và MU. Các MU có thể nhận luồng video từ 3 tầng gồm: từ MBS, từ SBS, hoặc từ các MU khác thông qua truyền thông D2D. Quá trình điều khiển chọn các tầng được thực hiện bởi MBS. Một MU nhận lu ồng video từ tầng nào sẽ tùy thuộc và các thuộc tính vật lý của kênh truyền (khoảng cách và chất lượng kênh truyền) từ MBS và SBS đến MU, từ MU này đến MU khác ở lớp vật lý (physical layer), cũng như tùy thuộc vào mối quan hệ xã hội giữa các MU ở lớp xã hội (social layer). Các thông số của mạng cũng như các chỉ số về chất lượng và tính công bằng dịch vụ được phản hồi về MBS để thực hiện quá trình điều khiển được tối ưu.
Với mô hình truyền video trong 5G UDN nêu trên, video được truyền từ MBS đến MU qua kênh truyền thông thường với tần số riêng được chỉ định (cellular links) và video được truyền từ SBS đến MU thông qua kênh truyền được thiết lập bằng kỹ thuật điều khiển phân chia kênh và tránh can nhiễu (interference cancellation links) [14]. Tuy nhiên, để video được truyền từ MU này đến MU khác, các MU được phân ra làm 3 loại: 1) MU chấp nhận chia sẻ tài nguyên phổ tần, là tài nguyên tần số kênh truyền xuống (downlinks) thông thường từ MBS đến nó, được gọi là người dùng chia sẻ (SU – Sharing User); 2) MU đã lưu trữ video được yêu cầu trước đó, được gọi là người dùng hỗ trợ lưu trữ (CH – Caching Helper); và người dùng yêu cầu video (RU – Requesting User). Như vậy, video sẽ được truyền từ CH đến RU thông qua truyền thông
D2D (D2D links) bằng cách dùng lại kênh truyền xuống được chia sẻ bởi SU. Đối với truyền thông D2D từ CH đến RU dùng lại kênh truyền xuống được chia sẻ bởi SU, việc truyền phát của CH đến RU sẽ gây can nhiễu (interference links) lên SU và việc truyền phát của MBS đến SU sẽ gây can nhiễu lên RU. Do đó, trong hầu hết các bài toán quản lý điều khiển chia sẻ tài nguyên kênh truyền xuống, chất lượng dịch vụ của SU phải được đảm bảo trong quá trình SU chia sẻ tài nguyên cho truyền thông D2D từ CH đến RU.
Khi có các RU yêu cầu các video, MBS sẽ điều khiển: 1) chọn lựa các thiết bị ở tầng nào (hoặc chính nó, hoặc các SBS, hoặc các CH) và 2) các SU nào sẽ chia sẻ tài nguyên kênh truyền xuống của nó cho CH thực hiện truyền thông D2D, để truyền video đến RU đạt được hiệu suất hệ thống cao nhất. Để hiểu rõ hơn về truyền video trong 5G UDN, các mô hình và cơ chế truyền từ MBS hoặc SBS, truyền D2D, và truyền phối hợp đa tầng, được tác giả trình bày như sau: