КаталогВ областта на безжичните комуникации, с популяризирането на интелигентните терминали и експлозивния растеж на търсенето на услуги за данни, недостигът на радиочестотни ресурси се превърна в проблем, който индустрията трябва спешно да реши. Традиционният метод за разпределение на радиочестотния спектър се основава главно на фиксирани честотни ленти, което не само води до разхищение на ресурси, но и ограничава по-нататъшното подобряване на мрежовата производителност. Появата на технологията за когнитивно радио предоставя революционно решение за подобряване на ефективността на използване на радиочестотния спектър. Чрез засичане на околната среда и динамично регулиране на използването на радиочестотния спектър, когнитивното радио може да реализира интелигентно разпределение на радиочестотните ресурси. Споделянето на радиочестотния спектър между операторите обаче все още е изправено пред много практически предизвикателства поради сложността на обмена на информация и управлението на смущенията.
В този контекст, мрежата за достъп с множество радиостанции (RAN) на един оператор се счита за идеален сценарий за прилагане на технологията за когнитивно радио. За разлика от споделянето на спектъра между операторите, един оператор може да постигне ефективно разпределение на спектралните ресурси чрез по-тясно споделяне на информация и централизирано управление, като същевременно намалява сложността на контрола на смущенията. Този подход може не само да подобри цялостната производителност на мрежата, но и да осигури възможност за интелигентно управление на спектралните ресурси.
В мрежовата среда на един оператор, приложението на когнитивната радио технология може да играе по-голяма роля. Първо, споделянето на информация между мрежите е по-плавно. Тъй като всички базови станции и възли за достъп се управляват от един и същ оператор, системата може да получава ключова информация, като местоположение на базовата станция, състояние на канала и разпределение на потребителите в реално време. Тази всеобхватна и точна поддръжка на данни осигурява надеждна основа за динамично разпределение на спектъра.
Второ, централизираният механизъм за координация на ресурсите може значително да оптимизира ефективността на използването на спектъра. Чрез въвеждането на централизиран възел за управление, операторите могат динамично да коригират стратегията за разпределение на спектъра според нуждите на мрежата в реално време. Например, по време на пиковите часове, повече радиочестотни ресурси могат да бъдат разпределени първо в райони с висока плътност на потребителите, като същевременно се поддържа разпределение на радиочестотния спектър с ниска плътност в други райони, като по този начин се постига гъвкаво използване на ресурсите.
Освен това, контролът на смущенията в рамките на един оператор е сравнително прост. Тъй като всички мрежи са под контрола на една и съща система, използването на спектъра може да се планира равномерно, за да се избегнат проблеми със смущенията, причинени от липсата на механизъм за координация при традиционното споделяне на спектъра между оператори. Тази равномерност не само подобрява стабилността на системата, но и предоставя възможност за прилагане на по-сложни стратегии за планиране на спектъра.
Въпреки че сценарият за приложение на когнитивното радио от един оператор има значителни предимства, все още предстои да бъдат преодолени множество технически предизвикателства. Първото е точността на измерване на спектъра. Технологията за когнитивно радио трябва да следи използването на спектъра в мрежата в реално време и да реагира бързо. Сложните безжични среди обаче могат да доведат до неточна информация за състоянието на каналите, което влияе върху ефективността на разпределението на спектъра. В тази връзка надеждността и скоростта на реакция на възприемането на спектъра могат да бъдат подобрени чрез въвеждане на по-усъвършенствани алгоритми за машинно обучение.
Второто е сложността на многопътното разпространение и управлението на смущенията. В сценарии с много потребители, многопътното разпространение на сигнали може да доведе до конфликти в използването на спектъра. Чрез оптимизиране на модела на смущения и въвеждане на механизъм за кооперативна комуникация, отрицателното въздействие на многопътното разпространение върху разпределението на спектъра може да бъде допълнително облекчено.
Последният проблем е изчислителната сложност на динамичното разпределение на спектъра. В мащабна мрежа с един оператор, оптимизацията на разпределението на спектъра в реално време изисква обработка на голямо количество данни. За тази цел може да се използва разпределена изчислителна архитектура, която да раздели задачата за разпределение на спектъра на всяка базова станция, като по този начин се намали натоварването от централизирани изчисления.
Прилагането на технологията за когнитивно радио към мрежа за достъп с множество радиостанции на един оператор може не само значително да подобри ефективността на използване на радиочестотните ресурси, но и да положи основите за бъдещо интелигентно управление на мрежите. В областите на интелигентния дом, автономното шофиране, индустриалния интернет на нещата и др., ефективното разпределение на радиочестотния спектър и мрежовите услуги с ниска латентност са ключови изисквания. Технологията за когнитивно радио на един оператор осигурява идеална техническа поддръжка за тези сценарии чрез ефективно управление на ресурсите и прецизен контрол на смущенията.
В бъдеще, с популяризирането на 5G и 6G мрежите и задълбоченото приложение на технологиите за изкуствен интелект, се очаква когнитивната радиотехнология на един оператор да бъде допълнително оптимизирана. Чрез въвеждането на по-интелигентни алгоритми, като дълбоко обучение и обучение с подсилване, може да се постигне оптимално разпределение на радиочестотните ресурси в по-сложна мрежова среда. Освен това, с нарастващото търсене на комуникация между устройствата, мрежата за достъп с множество радиостанции на един оператор може да бъде разширена, за да поддържа многорежимна комуникация и съвместна комуникация между устройствата, което допълнително ще подобри производителността на мрежата.
Интелигентното управление на радиочестотните ресурси е основна тема в областта на безжичните комуникации. Технологията за когнитивно радио с един оператор предоставя нов път за подобряване на ефективността на използване на радиочестотния спектър, благодарение на удобството на споделянето на информация, ефективността на координацията на ресурсите и контролируемостта на управлението на смущенията. Въпреки че множество технически предизвикателства все още трябва да бъдат преодолени в практическите приложения, нейните уникални предимства и широки перспективи за приложение я правят важна насока за развитието на бъдещите технологии за безжична комуникация. В процеса на непрекъснато проучване и оптимизация, тази технология ще помогне на безжичните комуникации да се насочат към по-ефективно и интелигентно бъдеще.
(Откъс от интернет, моля, свържете се с нас за изтриване, ако има някакво нарушение)
Време на публикуване: 20 декември 2024 г.
