V oblasti bezdrôtovej komunikácie, s popularizáciou inteligentných terminálov a výbušným rastom dopytu po dátových službách, sa nedostatok zdrojov spektra stal problémom, ktorý odvetvie musí naliehavo vyriešiť. Tradičná metóda prideľovania spektra je založená hlavne na pevných frekvenčných pásmach, ktoré nielen spôsobujú plytvanie zdrojmi, ale tiež obmedzuje ďalšie zlepšenie výkonu siete. Výskyt kognitívnej rádiovej technológie poskytuje revolučné riešenie na zlepšenie účinnosti využívania spektra. Snímaním prostredia a dynamickým úpravou využívania spektra môže kognitívne rádio realizovať inteligentné rozdelenie zdrojov spektra. Zdieľanie spektra medzi operátormi však stále čelí mnohým praktickým výzvam v dôsledku zložitosti výmeny informácií a riadenia zásahu.
V tejto súvislosti sa v multi-rádiovej sieti s viacerými radmi (RAN) jedným operátorom (RAN) považuje za ideálny scenár pre aplikáciu kognitívnej rádiovej technológie. Na rozdiel od zdieľania spektra medzi operátormi môže jediný operátor dosiahnuť efektívne pridelenie zdrojov spektra prostredníctvom podrobnejšieho zdieľania informácií a centralizovaného riadenia, pričom sa zníži zložitosť riadenia rušenia. Tento prístup môže nielen zlepšiť celkový výkon siete, ale tiež poskytnúť uskutočniteľnosť inteligentného riadenia zdrojov spektra.
V sieťovom prostredí jedného operátora môže aplikácia kognitívnej rádiovej technológie zohrávať väčšiu úlohu. Po prvé, zdieľanie informácií medzi sieťami je plynulejšie. Pretože všetky základné stanice a prístupové uzly sú spravované tým istým operátorom, systém môže získať kľúčové informácie, ako sú umiestnenie základnej stanice, stav kanála a distribúcia používateľov v reálnom čase. Táto komplexná a presná podpora údajov poskytuje spoľahlivý základ pre pridelenie dynamického spektra.
Po druhé, centralizovaný mechanizmus koordinácie zdrojov môže významne optimalizovať účinnosť využívania spektra. Zavedením centralizovaného uzla riadenia môžu operátori dynamicky upravovať stratégiu prideľovania spektra podľa potrieb siete v reálnom čase. Napríklad v priebehu špičkových hodín je možné najskôr prideliť viac zdrojov spektra do oblastí s hustými husmi a zároveň udržiavať pridelenie spektra s nízkou hustotou v iných oblastiach, čím sa dosiahne využívanie flexibilných zdrojov.
Okrem toho je riadenie interferencie v rámci jedného operátora relatívne jednoduché. Pretože všetky siete sú pod kontrolou toho istého systému, využitie spektra je možné naplánovať rovnomerne, aby sa predišlo problémom s rušením spôsobenými nedostatkom koordinačného mechanizmu v tradičnom zdieľaní krížového spektra. Táto uniformita nielen zlepšuje stabilitu systému, ale tiež poskytuje možnosť implementácie zložitejších stratégií plánovania spektra.
Aj keď scenár kognitívneho rádiového aplikácie jedného operátora má významné výhody, je potrebné prekonať viac technických problémov. Prvým je presnosť snímania spektra. Kognitívna rádiová technológia musí monitorovať využitie spektra v sieti v reálnom čase a rýchlo reagovať. Komplexné bezdrôtové prostredie však môžu viesť k nepresným informáciám o stave stavu kanála, ktoré ovplyvňujú účinnosť prideľovania spektra. V tejto súvislosti je možné zavedením pokročilejších algoritmov strojového učenia spoľahlivosť a rýchlosť vnímania spoľahlivosti a odozvy vnímania spektra.
Druhým je zložitosť viacnásobného šírenia a riadenia rušenia. V scenároch viacerých používateľov môže viacnásobné šírenie signálov viesť ku konfliktom pri používaní spektra. Optimalizáciou interferenčného modelu a zavedením kooperatívneho komunikačného mechanizmu sa môže ďalej zmierniť negatívny vplyv šírenia viaccestu na pridelenie spektra.
Posledným je výpočtová zložitosť prideľovania dynamického spektra. V rozsiahlej sieti jedného operátora si optimalizácia prideľovania spektra v reálnom čase vyžaduje spracovanie veľkého množstva údajov. Na tento účel je možné prijať distribuovanú výpočtovú architektúru na rozloženie úlohy prideľovania spektra každej základnej stanici, čím sa zníži tlak centralizovaného výpočtu.
Aplikácia kognitívnej rádiovej technológie na prístupovú sieť s viacerými radiami jedného operátora môže nielen významne zlepšiť efektívnosť využitia zdrojov spektra, ale tiež položiť základ pre budúcu správu inteligentných sietí. V oblasti inteligentného domu, autonómna jazda, priemyselný internet vecí atď. Sú kľúčové požiadavky efektívne prideľovanie spektra a sieťové služby s nízkou latenciou. Kognitívna rádiová technológia jedného operátora poskytuje ideálnu technickú podporu pre tieto scenáre prostredníctvom efektívneho riadenia zdrojov a presnej kontroly rušenia.
V budúcnosti s propagáciou sietí 5G a 6G a hĺbkovou aplikáciou technológie umelej inteligencie sa očakáva, že kognitívna rádiová technológia jedného operátora bude ďalej optimalizovaná. Zavedením inteligentnejších algoritmov, ako je hlboké vzdelávanie a posilňovacie vzdelávanie, je možné dosiahnuť optimálne rozdelenie zdrojov spektra v zložitejšom prostredí siete. Okrem toho, so zvýšením dopytu po komunikácii medzi zariadeniami je možné rozšíriť aj siete prístupovej siete viacerých rádio jedného operátora, aby sa podporila viacmode komunikácia a spolupráca medzi zariadeniami, čím sa ďalej zlepšuje výkonnosť siete.
Inteligentné riadenie zdrojov spektra je hlavnou témou v oblasti bezdrôtovej komunikácie. Kognitívna rádiová technológia s jedným operátorom poskytuje novú cestu na zlepšenie efektívnosti využívania spektra s pohodlím zdieľania informácií, efektívnosti koordinácie zdrojov a kontrolovateľnosti riadenia rušenia. Aj keď v praktických aplikáciách je stále potrebné prekonať viac technických problémov, jeho jedinečné výhody a rozsiahle vyhliadky na aplikáciu z neho robia dôležitý smer pre vývoj budúcich bezdrôtových komunikačných technológií. V procese nepretržitého prieskumu a optimalizácie pomôže táto technológia bezdrôtová komunikácia posunúť sa smerom k efektívnejšej a inteligentnejšej budúcnosti.
(Výňatok z internetu, kontaktujte nás kvôli vymazaniu, ak dôjde k porušeniu)
Čas príspevku: december 20-2024
