Нов пат до споделување на спектарот: пробив во когнитивната радио технологија за еден оператор

На полето на безжичните комуникации, со популаризацијата на паметните терминали и експлозивниот раст на побарувачката за услуги за податоци, недостигот на ресурси на спектарот стана проблем што индустријата треба итно да го реши. Традиционалниот метод на распределба на спектарот главно се заснова на опсези на фиксни фреквенции, што не само што предизвикува губење ресурси, туку и го ограничува понатамошното подобрување на перформансите на мрежата. Појавата на когнитивна радио технологија обезбедува револуционерно решение за подобрување на ефикасноста на користењето на спектарот. Со насетување на околината и динамичко прилагодување на користењето на спектарот, когнитивното радио може да ја реализира интелигентната распределба на ресурсите на спектарот. Сепак, споделувањето на спектарот меѓу операторите сè уште се соочува со многу практични предизвици поради сложеноста на размената на информации и управувањето со пречки.

Во овој контекст, мулти-радио пристапната мрежа на еден оператор (RAN) се смета за идеално сценарио за примена на когнитивна радио технологија. За разлика од споделувањето на спектарот меѓу операторите, еден оператор може да постигне ефикасна распределба на ресурсите на спектарот преку поблиско споделување информации и централизирано управување, истовремено намалувајќи ја сложеноста на контролата на пречки. Овој пристап не само што може да ги подобри севкупните перформанси на мрежата, туку и да обезбеди изводливост за интелигентно управување со ресурсите на спектарот.

Во мрежното опкружување на еден оператор, примената на когнитивна радио технологија може да игра поголема улога. Прво, споделувањето информации помеѓу мрежите е понепречено. Бидејќи сите базни станици и пристапни јазли се управувани од истиот оператор, системот може да добие клучни информации како што се локацијата на базната станица, статусот на каналот и дистрибуцијата на корисникот во реално време. Оваа сеопфатна и точна поддршка за податоци обезбедува сигурна основа за динамичка распределба на спектарот.

Второ, централизираниот механизам за координација на ресурси може значително да ја оптимизира ефикасноста на користењето на спектарот. Со воведување на централизиран јазол за управување, операторите можат динамички да ја приспособат стратегијата за распределба на спектарот според потребите на мрежата во реално време. На пример, за време на шпицот, најпрво може да се распределат повеќе ресурси на спектарот на области густи за корисниците, додека се одржува распределбата на спектарот со мала густина во други области, со што се постигнува флексибилно искористување на ресурсите.

Покрај тоа, контролата на пречки во рамките на еден оператор е релативно едноставна. Бидејќи сите мрежи се под контрола на истиот систем, користењето на спектарот може да се планира подеднакво за да се избегнат проблеми со пречки предизвикани од недостатокот на механизам за координација во традиционалното споделување на спектарот меѓу операторите. Оваа униформност не само што ја подобрува стабилноста на системот, туку обезбедува и можност за имплементација на посложени стратегии за распоредување на спектарот.

Иако сценариото за когнитивна радио апликација на еден оператор има значителни предности, сепак треба да се надминат повеќе технички предизвици. Првиот е точноста на сензорирањето на спектарот. Когнитивната радио технологија треба да го следи користењето на спектарот во мрежата во реално време и брзо да реагира. Сепак, сложените безжични средини може да доведат до неточни информации за статусот на каналот, што влијае на ефикасноста на распределбата на спектарот. Во овој поглед, доверливоста и брзината на одговор на перцепцијата на спектарот може да се подобрат со воведување понапредни алгоритми за машинско учење.

Втората е сложеноста на размножувањето и управувањето со пречки со повеќе патеки. Во сценарија со повеќе корисници, повеќепатното ширење на сигналите може да доведе до конфликти во употребата на спектарот. Со оптимизирање на моделот на интерференција и воведување механизам за кооперативна комуникација, негативното влијание на ширењето на повеќе патеки врз распределбата на спектарот може дополнително да се ублажи.

Последната е пресметковната сложеност на распределбата на динамичкиот спектар. Во голема мрежа на еден оператор, оптимизацијата на распределбата на спектарот во реално време бара обработка на голема количина на податоци. За таа цел, може да се усвои дистрибуирана компјутерска архитектура за да се разложи задачата за распределба на спектарот на секоја базна станица, а со тоа да се намали притисокот на централизираното пресметување.

Примената на когнитивната радиотехнологија на мулти-радио пристапната мрежа на еден оператор не само што може значително да ја подобри ефикасноста на користењето на ресурсите на спектарот, туку и да ги постави темелите за идно интелигентно управување со мрежата. Во областа на паметниот дом, автономното возење, индустрискиот Интернет на нештата итн., ефикасната распределба на спектарот и мрежните услуги со мала латентност се клучните барања. Когнитивната радио технологија на еден оператор обезбедува идеална техничка поддршка за овие сценарија преку ефикасно управување со ресурсите и прецизна контрола на пречки.

Во иднина, со промоција на мрежите 5G и 6G и длабинската примена на технологијата за вештачка интелигенција, се очекува дополнително да се оптимизира когнитивната радио технологија на еден оператор. Со воведување на поинтелигентни алгоритми, како што се длабоко учење и засилено учење, оптималната распределба на ресурсите на спектарот може да се постигне во посложена мрежна средина. Дополнително, со зголемувањето на побарувачката за комуникација помеѓу уредите, мулти-радио пристапната мрежа на еден оператор, исто така, може да се прошири за да поддржува мулти-режимска комуникација и колаборативна комуникација помеѓу уредите, дополнително подобрување на перформансите на мрежата.

Интелигентното управување со ресурсите на спектарот е основна тема во областа на безжичните комуникации. Когнитивната радио технологија за еден оператор обезбедува нов пат за подобрување на ефикасноста на користењето на спектарот со практичноста за споделување информации, ефикасноста на координацијата на ресурсите и контролирањето на управувањето со пречки. Иако се уште треба да се надминат повеќе технички предизвици во практичните апликации, неговите уникатни предности и широките можности за примена го прават важен правец за развојот на идната безжична комуникациска технологија. Во процесот на континуирано истражување и оптимизација, оваа технологија ќе им помогне на безжичните комуникации да се движат кон поефикасна и интелигентна иднина.

(Извадок од Интернет, ве молиме контактирајте не за бришење доколку има некаков прекршок)


Време на објавување: 20-12-2024 година