В областта на безжичните комуникации, с популяризирането на интелигентните терминали и експлозивното нарастване на търсенето на услуги за данни, недостигът на честотни ресурси се превърна в проблем, който индустрията трябва да реши спешно. Традиционният метод за разпределяне на спектъра се основава главно на фиксирани честотни ленти, което не само причинява загуба на ресурси, но също така ограничава по-нататъшното подобряване на производителността на мрежата. Появата на когнитивната радиотехнология осигурява революционно решение за подобряване на ефективността на използване на спектъра. Чрез усещане на околната среда и динамично регулиране на използването на спектъра, когнитивното радио може да реализира интелигентното разпределение на ресурсите на спектъра. Въпреки това споделянето на спектъра между операторите все още е изправено пред много практически предизвикателства поради сложността на обмена на информация и управлението на смущенията.
В този контекст мрежата за мулти-радио достъп (RAN) на един оператор се счита за идеален сценарий за прилагане на когнитивна радиотехнология. За разлика от споделянето на спектъра между операторите, един оператор може да постигне ефективно разпределение на ресурсите на спектъра 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 ресурсите на спектъра.
В мрежовата среда на един оператор приложението на когнитивната радиотехнология 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 получи ключова информация като местоположение на базовата станция, статус на канала и разпределение на потребителите в реално време. Тази цялостна и точна поддръжка на данни осигурява надеждна основа за динамично разпределение на спектъра.
Второ, централизираният механизъм за координиране 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 ресурси на спектъра могат да бъдат разпределени първо към зони с гъсто използване на потребители, като същевременно се поддържа разпределение на спектъра с ниска плътност в други области, като по този начин се постига гъвкаво използване на ресурсите.
В допълнение, контролът на смущенията в рамките на един оператор е относително 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 координационен механизъм при традиционното споделяне на спектър между оператори. Тази еднаквост не само подобрява стабилността на системата, но също така предоставя възможност за прилагане на по-сложни стратегии за планиране на спектъра.
Въпреки че сценарият за приложение на когнитивно радио на един оператор има значителни предимства, все още трябва да бъдат преодолени множество технически предизвикателства. Първият е точността на отчитането на спектъра. Когнитивната радиотехнология 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 канала, което се отразява на 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 при използването на спектъра. Чрез оптимизиране на модела на смущения и въвеждане на механизъм за съвместна комуникация, отрицателното въздействие на многопътното разпространение върху разпределението на спектъра може да бъде допълнително смекчено.
Последното е изчислителната сложност на динамичното разпределение на спектъра. В широкомащабна мрежа на един оператор, оптимизирането в реално време на разпределението на спектъра изисква обработка на голямо количество данни. За тази цел може да се приеме разпределена изчислителна архитектура, за да се разложи задачата за разпределяне на спектъра към всяка базова станция, като по този начин се намали натискът на централизираното изчисление.
Прилагането на когнитивна радиотехнология към мрежата за мулти-радио достъп на един оператор може не само значително да подобри ефективността на използване на ресурсите на спектъра, но и да постави основата за бъдещо интелигентно управление на мрежата. В областта на интелигентния дом, автономното шофиране, индустриалния интернет на нещата и др., ефективното разпределение на спектъра 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 насърчаването на 5G и 6G мрежи и задълбоченото прилагане на технологията за изкуствен интелект, когнитивната радиотехнология на един оператор се очаква да бъде допълнително оптимизирана. Чрез въвеждане на по-интелигентни алгоритми, като дълбоко обучение и обучение с подсилване, оптималното разпределение на ресурсите на спектъра може да бъде постигнато в по-сложна мрежова среда. В допълнение, с увеличаването на търсенето на комуникация между устройствата, мрежата за мулти-радио достъп на един оператор може също да бъде разширена, за да поддържа многорежимна комуникация и съвместна комуникация между устройства, като допълнително подобрява производителността на мрежата.
Интелигентното управление на ресурсите на спектъра 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 спектъра със своето удобство за споделяне на информация, ефективност на координация на ресурсите и контролируемост на управлението на смущенията. Въпреки че множество технически предизвикателства все още трябва да бъдат преодолени в практическите приложения, неговите уникални предимства и широки перспективи за приложение го правят важна посока за развитието на бъдещите безжични комуникационни технологии. В процеса на непрекъснато проучване и оптимизиране, тази технология ще помогне на безжичните комуникации да се придвижат към по-ефективно и интелигентно бъдеще.
(Извадка от интернет, моля свържете се с нас за изтриване, ако има нарушение)
Време на публикуване: 20 декември 2024 г
