У сфері бездротового зв’язку з популяризацією розумних терміналів і вибуховим зростанням попиту на послуги передачі даних дефіцит ресурсів спектру став проблемою, яку галузь потребує термінового вирішення. Традиційний метод розподілу спектру в основному базується на фіксованих діапазонах частот, що не тільки спричиняє марну витрату ресурсів, але й обмежує подальше покращення продуктивності мережі. Поява технології когнітивного радіо забезпечує революційне рішення для підвищення ефективності використання спектру. Вивчаючи навколишнє середовище та динамічно регулюючи використання спектру, когнітивне радіо може реалізувати розумний розподіл ресурсів спектру. Однак спільне використання спектру між операторами все ще стикається з багатьма практичними проблемами через складність обміну інформацією та управління перешкодами.
У цьому контексті мережа мультирадіодоступу (RAN) одного оператора вважається ідеальним сценарієм для застосування технології когнітивного радіо. На відміну від спільного використання спектру між операторами, один оператор може досягти ефективного розподілу ресурсів спектру шляхом більш тісного обміну інформацією та централізованого управління, одночасно зменшуючи складність контролю за перешкодами. Такий підхід може не тільки покращити загальну продуктивність мережі, але й забезпечити можливість інтелектуального управління ресурсами спектру.
У мережевому середовищі одного оператора застосування технології когнітивного радіо може відігравати більшу роль. По-перше, обмін інформацією між мережами є плавнішим. Оскільки всіма базовими станціями та вузлами доступу керує один оператор, система може отримувати ключову інформацію, таку як розташування базової станції, стан каналу та розподіл користувачів у режимі реального часу. Ця повна і точна підтримка даних забезпечує надійну основу для динамічного розподілу спектру.
По-друге, централізований механізм координації ресурсів може значно оптимізувати ефективність використання спектру. Впроваджуючи вузол централізованого керування, оператори можуть динамічно коригувати стратегію розподілу спектру відповідно до потреб мережі в реальному часі. Наприклад, у години пік більше ресурсів спектру можна спочатку розподілити для областей з великою кількістю користувачів, зберігаючи розподіл спектру з низькою щільністю в інших областях, таким чином досягаючи гнучкого використання ресурсів.
Крім того, контроль перешкод в рамках одного оператора відносно простий. Оскільки всі мережі знаходяться під контролем однієї системи, використання спектру можна планувати однаково, щоб уникнути проблем із завадами, викликаних відсутністю механізму координації в традиційному спільному використанні спектру між операторами. Ця уніфікованість не тільки покращує стабільність системи, але також забезпечує можливість реалізації більш складних стратегій планування спектру.
Хоча сценарій застосування когнітивного радіо з одним оператором має значні переваги, все ще потрібно подолати численні технічні проблеми. По-перше, це точність визначення спектру. Технологія когнітивного радіо потребує моніторингу використання спектру в мережі в режимі реального часу та швидкого реагування. Однак складне бездротове середовище може призвести до неточної інформації про стан каналу, що впливає на ефективність розподілу спектру. У зв'язку з цим надійність і швидкість відгуку сприйняття спектру можна підвищити шляхом впровадження більш просунутих алгоритмів машинного навчання.
По-друге, це складність багатопроменевого поширення та управління перешкодами. У багатокористувацьких сценаріях багатошляхове поширення сигналів може призвести до конфліктів у використанні спектру. Шляхом оптимізації моделі перешкод і впровадження механізму кооперативного зв’язку негативний вплив багатопроменевого поширення на розподіл спектру може бути додатково пом’якшений.
Останнім є обчислювальна складність динамічного розподілу спектру. У великомасштабній мережі одного оператора оптимізація розподілу спектру в реальному часі вимагає обробки великої кількості даних. З цією метою можна застосувати розподілену обчислювальну архітектуру, щоб декомпонувати завдання розподілу спектру для кожної базової станції, тим самим зменшуючи тиск централізованих обчислень.
Застосування технології когнітивного радіо в мережі з кількома радіодоступами одного оператора може не тільки значно підвищити ефективність використання ресурсів спектру, але й закласти основу для майбутнього інтелектуального управління мережею. У сферах «розумного дому», автономного водіння, промислового Інтернету речей тощо ключовими вимогами є ефективний розподіл спектру та мережеві послуги з низькою затримкою. Когнітивна радіотехнологія одного оператора забезпечує ідеальну технічну підтримку для цих сценаріїв завдяки ефективному управлінню ресурсами та точному контролю перешкод.
У майбутньому, завдяки просуванню мереж 5G і 6G і поглибленому застосуванню технології штучного інтелекту, очікується подальша оптимізація когнітивної радіотехнології одного оператора. Впроваджуючи більш інтелектуальні алгоритми, такі як глибоке навчання та навчання з підкріпленням, можна досягти оптимального розподілу ресурсів спектру в більш складному мережевому середовищі. Крім того, зі збільшенням попиту на зв’язок між пристроями мережа мультирадіодоступу одного оператора також може бути розширена для підтримки багаторежимного зв’язку та спільного зв’язку між пристроями, що ще більше покращить продуктивність мережі.
Інтелектуальне керування ресурсами спектру є основною темою в галузі бездротового зв’язку. Технологія когнітивного радіозв’язку з одним оператором забезпечує новий шлях до підвищення ефективності використання спектру завдяки зручності обміну інформацією, ефективності координації ресурсів і керованості керування перешкодами. Незважаючи на те, що багато технічних проблем все ще потрібно подолати в практичних застосуваннях, його унікальні переваги та широкі перспективи застосування роблять його важливим напрямком розвитку майбутніх технологій бездротового зв’язку. У процесі постійного дослідження та оптимізації ця технологія допоможе бездротовому зв’язку рухатися до більш ефективного та розумного майбутнього.
(Витяг з Інтернету, будь ласка, зв’яжіться з нами для видалення, якщо є якісь порушення)
Час публікації: 20 грудня 2024 р
