Побудова гетерогенних мереж зв’язку 5G/6G

Анотація

У статті розглянуто наукові та прикладні аспекти побудови гетерогенних мереж зв’язку п’ятого та шостого поколінь, заснованих на інтеграції різнорідних радіотехнологій, мереж доступу та розподілених обчислювальних ресурсів. Проаналізовано тенденції розвитку телекомунікаційних систем, пов’язані зі зростанням кількості підключених пристроїв, збільшенням обсягів трафіку та розширенням спектра цифрових сервісів, що потребують високої пропускної здатності, мінімальних затримок і надійної передачі даних. Показано, що виконання цих вимог забезпечується завдяки поєднанню макросот, малих сот, бездротових локальних мереж, супутникових сегментів і плат-форм крайових обчислень у межах єдиної мережевої інфраструктури. Розглянуто особливості взаємодії різних сегментів гетерогенних мереж, питання балансування навантаження, управління радіоресурсами та підтримання необхідної якості обслуговування для різних категорій трафіку. Обґрунтовано доцільність використання програмно-керованих мереж і віртуалізації мережевих функцій, які забезпечують централізоване управління ресурсами, швидке налаштування мережевих сервісів і підвищення гнучкості телекомунікаційної інфраструктури. Висвітлено можливості застосування крайових і хмарних обчислень для скорочення затримок та підвищення ефективності оброблення інформації. Окрему увагу приділено використанню алгоритмів штучного інтелекту для моніторингу стану мережі, прогнозування трафіку, адаптивного розподілу радіоресурсів і підтримки прийняття рішень щодо реконфігурації мережі в режимі реального часу. Показано, що комплексне застосування сучасних мережевих технологій забезпечує ефективніше використання спектральних ресурсів, підвищує стійкість мережі до нерівномірного навантаження та покращує якість обслуговування користувачів. Наведено узагальнені результати аналізу ефективності впровадження гетерогенних архітектур, які свідчать про збільшення пропускної здатності, розширення зони покриття, зменшення затримок передавання даних і підвищення надійності функціонування телекомунікаційної інфраструктури порівняно з традиційними однорідними мережами. Отримані результати можуть бути використані під час проєктування та оптимізації телекомунікаційних систем нового покоління в процесі переходу від мереж 5G до 6G.

Ключові слова: гетерогенні мережі, віртуалізація мережевих функцій, хмарні обчислення, телекомунікаційні системи, програмно-керовані мережі.