Luận văn thạc sĩ HCMUTE: Nghiên cứu giao thức NOMA cho mạng 5G

Giao thức NOMA (Non-Orthogonal Multiple Access) là một trong những công nghệ tiên tiến được áp dụng trong mạng 5G nhằm tối ưu hóa hiệu suất sử dụng phổ tần. NOMA cho phép nhiều người dùng chia sẻ cùng một tần số, từ đó tăng cường khả năng truyền tải dữ liệu mà không cần phải phân chia băng tần. Điều này đặc biệt quan trọng trong bối cảnh mạng di động ngày càng phát triển và nhu cầu sử dụng dữ liệu tăng cao. Nghiên cứu tại HCMUTE đã chỉ ra rằng NOMA có thể cải thiện đáng kể hiệu suất mạng so với các kỹ thuật truyền thống như OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access). Theo đó, NOMA không chỉ giúp tăng cường tốc độ truyền dữ liệu mà còn giảm thiểu độ trễ trong quá trình truyền thông. Việc áp dụng NOMA trong mạng 5G tại HCMUTE không chỉ mang lại lợi ích về mặt kỹ thuật mà còn mở ra hướng đi mới cho các ứng dụng trong tương lai.

Nghiên cứu về hiệu suất năng lượng của NOMA cho thấy rằng công nghệ này có khả năng cung cấp hiệu suất năng lượng cao hơn so với các phương pháp truyền thống. Cụ thể, trong các mô hình kênh truyền như Rayleigh, Rician và Nakagami-m, NOMA cho thấy hiệu suất năng lượng vượt trội, đặc biệt là trong các điều kiện có LOS (Line Of Sight). Kết quả mô phỏng cho thấy rằng hiệu suất năng lượng của NOMA có thể biến đổi theo hàm tựa lõm, điều này có nghĩa là hiệu suất không phải lúc nào cũng tăng khi số lượng trạm phát sóng (BS) tăng lên. Đặc biệt, hiệu suất năng lượng chỉ tăng khi số lượng BS ít hơn một ngưỡng nhất định, sau đó sẽ giảm dần. Điều này cho thấy rằng việc tối ưu hóa công suất phân bổ tại trạm trung tâm đám mây (CCS) cũng ảnh hưởng lớn đến hiệu suất năng lượng của NOMA.

So với OFDMA, NOMA cho thấy nhiều ưu điểm vượt trội trong việc tối ưu hóa tốc độ truyền dữ liệu và hiệu suất mạng. Trong khi OFDMA yêu cầu phân chia băng tần cho từng người dùng, NOMA cho phép nhiều người dùng chia sẻ cùng một tần số, từ đó giảm thiểu lãng phí tài nguyên. Nghiên cứu tại HCMUTE đã chỉ ra rằng NOMA có thể cung cấp tín hiệu vô tuyến mạnh mẽ hơn, đặc biệt trong các môi trường có nhiều nhiễu. Kết quả mô phỏng cho thấy rằng NOMA không chỉ cải thiện hiệu suất năng lượng mà còn tăng cường tín hiệu vô tuyến cho các thiết bị di động, giúp nâng cao trải nghiệm người dùng. Việc áp dụng NOMA trong mạng 5G tại HCMUTE không chỉ mang lại lợi ích về mặt kỹ thuật mà còn mở ra hướng đi mới cho các ứng dụng trong tương lai.

NOMA không chỉ là một công nghệ lý thuyết mà còn có nhiều ứng dụng thực tiễn trong mạng 5G. Các ứng dụng này bao gồm truyền tải video chất lượng cao, các dịch vụ IoT (Internet of Things) và các ứng dụng yêu cầu băng thông lớn khác. Việc triển khai NOMA trong các ứng dụng này giúp tối ưu hóa hiệu suất mạng và giảm thiểu độ trễ, từ đó nâng cao trải nghiệm người dùng. Hơn nữa, NOMA còn có thể hỗ trợ các dịch vụ khẩn cấp, nơi mà độ tin cậy và tốc độ truyền tải là rất quan trọng. Nghiên cứu tại HCMUTE đã chỉ ra rằng việc áp dụng NOMA có thể cải thiện đáng kể khả năng phục vụ của mạng trong các tình huống khẩn cấp, từ đó góp phần nâng cao chất lượng dịch vụ trong mạng 5G.