Оптимізації навантаження на об'єкти на базі інтелектуальних систем управління

DOI: 10.31673/2412-9070.2025.020614

Анотація

Головною задачею при проєктуванні мереж майбутнього є створення інтелектуальної системи керування для оптимізації навантаження на об'єкти інфокомунікаційної мережі. Із збільшенням спектру та кількості послуг різко збільшується навантаження намережу. Швидкість та затримка надання послуг є основними критеріями оцінки роботи системи. Для забезпечення цих показників необхідно оптимізувати мережну інфраструктуру. Нині активно розробляються методи розподілу обчислень різних послуг.
Важливим етапом у цьому напрямі технологій є CDN (Content Deliveri Networc) – мережа доставки контенту. Перевага даної технології полягає в тому, що сервери розміщуються якомога ближче до клієнтів з урахуванням територіальних ознак. Найважливішою технологією, що дозволяє використовувати безпосередньо ресурси базових станцій, є технологія МЕС (Mobile Edbe Computing) - граничні обчислення. МЕС дозволяє розташовувати свої вузли безпосередньо на базових станціях БС або групах БС.
Також перевагою МЕС є можливість займати обчислювальний простір вузла на короткий час. Граничні обчислення дозволяють вирішувати такі проблеми, як мережева затримка, низька швидкість передавання даних.
Сьогодні у мережах зв'язку спостерігаються тенденції автоматизації та розвитку гнучкої мережевої структури. Організація мереж зв'язку проходить свій шлях від ручного перемикання до гнучкої віртуалізованої архітектури, на яку переходять оператори останніми роками. Також (у контексті структури стандартів (3GPP)) віртуалізація мережевих функцій (Network Functions Virtualization, NFV) успішно оцінюється операторами зв'язку та показує збільшення ефективності мережі, у тому числі з погляду оптимізації мережевої топології.
Крім того, в рамках мереж (5G) створення наднадійного зв'язку з ультрамалими затримками (Ultra-Reliable Low Latency Communication, URLLC) та масової міжмашинної взаємодії (Massiv Mashine-Type Communication, mMTC) може бути ускладненим для мереж із централізованою топологією. Більш того, моніторинг мереж, зокрема, обладнання операторського класу показує, що не існує ідеальної статичної топології мережі, в якій її елементи були б рівномірно завантажені протягом тривалого часу обслуговування.
У статті надано рішення для автоматичного розподілу додатків на МЕС – вузлах. Невід'ємною перевагою такого рішення є можливість розміщення на серверах не лише додатків оператора, а й сторонніх. Рішення Rex-platform дозволяє автоматизувати спосіб вивантаження додатків на оптимальний вузол МЕС. Завдяки запропонованій платформі можна скоротити відстань між абонентами та додатком до мінімуму і, таким чином, зменшити затримку, знизити навантаження на центральну хмару постачальника послуги і відповідно на мережу оператора зв'язку.

Ключові слова: технологія МЕС, мережі 5G, URLLC, MMT, інфораційно ентропійний метод, транспортна мережа, інваріантна система управління, комбінована система.