Na področju brezžičnih komunikacij je s popularizacijo pametnih terminalov in eksplozivno rastjo povpraševanja po podatkovnih storitvah postalo pomanjkanje virov spektra problem, ki ga mora industrija nujno rešiti. Tradicionalna metoda dodeljevanja spektra v glavnem temelji na fiksnih frekvenčnih pasovih, kar ne povzroča le tratenja virov, ampak tudi omejuje nadaljnje izboljšanje delovanja omrežja. Pojav kognitivne radijske tehnologije zagotavlja revolucionarno rešitev za izboljšanje učinkovitosti uporabe spektra. Z zaznavanjem okolja in dinamičnim prilagajanjem uporabe spektra lahko kognitivni radio izvede inteligentno dodeljevanje virov spektra. Vendar se souporaba spektra med operaterji še vedno sooča s številnimi praktičnimi izzivi zaradi zapletenosti izmenjave informacij in upravljanja motenj.
V tem kontekstu velja, da je omrežje z več radijskimi dostopi (RAN) enega operaterja idealen scenarij za uporabo kognitivne radijske tehnologije. Za razliko od souporabe spektra med operaterji lahko en sam operater doseže učinkovito dodeljevanje virov spektra s tesnejšo souporabo informacij in centraliziranim upravljanjem, hkrati pa zmanjša zapletenost nadzora motenj. Ta pristop ne more samo izboljšati splošne učinkovitosti omrežja, ampak tudi zagotoviti izvedljivost za inteligentno upravljanje virov spektra.
V omrežnem okolju enega operaterja ima lahko uporaba kognitivne radijske tehnologije večjo vlogo. Prvič, izmenjava informacij med omrežji je bolj gladka. Ker vse bazne postaje in dostopna vozlišča upravlja isti operater, lahko sistem v realnem času pridobi ključne informacije, kot so lokacija bazne postaje, status kanala in porazdelitev uporabnikov. Ta celovita in natančna podatkovna podpora zagotavlja zanesljivo podlago za dinamično dodeljevanje spektra.
Drugič, mehanizem centraliziranega usklajevanja virov lahko znatno optimizira učinkovitost uporabe spektra. Z uvedbo centraliziranega vozlišča za upravljanje lahko operaterji dinamično prilagodijo strategijo dodeljevanja spektra glede na potrebe omrežja v realnem času. Na primer, med konicami je mogoče več virov spektra najprej dodeliti območjem z veliko gostoto uporabnikov, medtem ko ohranite dodelitev spektra z nizko gostoto na drugih območjih, s čimer dosežete prilagodljivo uporabo virov.
Poleg tega je nadzor nad motnjami znotraj enega operaterja razmeroma preprost. Ker so vsa omrežja pod nadzorom istega sistema, se lahko uporaba spektra načrtuje enotno, da se izognemo težavam z motnjami, ki jih povzroča pomanjkanje koordinacijskega mehanizma pri tradicionalni souporabi spektra med operaterji. Ta enotnost ne izboljša samo stabilnosti sistema, temveč nudi tudi možnost izvajanja bolj zapletenih strategij razporejanja spektra.
Čeprav ima scenarij uporabe kognitivnega radia enega samega operaterja pomembne prednosti, je treba premagati številne tehnične izzive. Prva je natančnost zaznavanja spektra. Kognitivna radijska tehnologija mora spremljati uporabo spektra v omrežju v realnem času in se hitro odzvati. Vendar lahko zapletena brezžična okolja povzročijo netočne informacije o statusu kanala, kar vpliva na učinkovitost dodeljevanja spektra. V zvezi s tem je mogoče zanesljivost in odzivno hitrost zaznavanja spektra izboljšati z uvedbo naprednejših algoritmov strojnega učenja.
Drugi je zapletenost večpotnega širjenja in upravljanja motenj. V večuporabniških scenarijih lahko večpotno širjenje signalov povzroči konflikte pri uporabi spektra. Z optimizacijo interferenčnega modela in uvedbo kooperativnega komunikacijskega mehanizma je mogoče dodatno ublažiti negativni vpliv večpotnega širjenja na dodelitev spektra.
Zadnja je računska kompleksnost dinamičnega dodeljevanja spektra. V obsežnem omrežju enega operaterja optimizacija dodeljevanja spektra v realnem času zahteva obdelavo velike količine podatkov. V ta namen je mogoče sprejeti porazdeljeno računalniško arhitekturo za razčlenitev naloge dodelitve spektra vsaki bazni postaji, s čimer se zmanjša pritisk centraliziranega računalništva.
Uporaba kognitivne radijske tehnologije v večradijskem dostopovnem omrežju enega samega operaterja lahko ne le znatno izboljša učinkovitost uporabe virov spektra, ampak tudi postavi temelje za prihodnje inteligentno upravljanje omrežja. Na področjih pametnega doma, avtonomne vožnje, industrijskega interneta stvari itd. so ključne zahteve učinkovita dodelitev spektra in omrežne storitve z nizko zakasnitvijo. Kognitivna radijska tehnologija enega operaterja zagotavlja idealno tehnično podporo za te scenarije z učinkovitim upravljanjem virov in natančnim nadzorom motenj.
V prihodnosti naj bi s promocijo omrežij 5G in 6G ter poglobljeno uporabo tehnologije umetne inteligence kognitivno radijsko tehnologijo enega operaterja še dodatno optimizirali. Z uvedbo bolj inteligentnih algoritmov, kot sta globoko učenje in okrepljeno učenje, je mogoče doseči optimalno dodelitev virov spektra v bolj zapletenem omrežnem okolju. Poleg tega je s povečanjem povpraševanja po komunikaciji med napravami mogoče razširiti tudi večradijsko dostopovno omrežje enega operaterja, da podpira večnačinsko komunikacijo in sodelovalno komunikacijo med napravami, kar še izboljša zmogljivost omrežja.
Inteligentno upravljanje virov spektra je osrednja tema na področju brezžičnih komunikacij. Kognitivna radijska tehnologija z enim operaterjem ponuja novo pot za izboljšanje učinkovitosti uporabe spektra s priročnostjo izmenjave informacij, učinkovitostjo usklajevanja virov in nadzorom upravljanja motenj. Čeprav je v praktičnih aplikacijah še vedno treba premagati številne tehnične izzive, je zaradi svojih edinstvenih prednosti in širokih možnosti uporabe pomembna usmeritev za razvoj prihodnje brezžične komunikacijske tehnologije. V procesu nenehnega raziskovanja in optimizacije bo ta tehnologija pomagala brezžičnim komunikacijam priti do učinkovitejše in inteligentnejše prihodnosti.
(Izvleček iz interneta, kontaktirajte nas za izbris, če pride do kakršne koli kršitve)
Čas objave: 20. december 2024
