Разработка моделей и методов управления диспетчеризацией трафика в сетях пятого и шестого поколения на основе архитектуры совмещенного доступа и транспорта
Год 2023-2025
Департамент Институт компьютерных наук и телекоммуникаций
Идея проекта:
Использование IAB в mmWave и суб-ТГц системах стало принципиальной сменой концепции в отношении управления сетевыми ресурсами и оптимизации. Во-первых, задержки сигнальной информации вынуждают отходить от централизованной модели управления. В IAB применяется полу-централизованное управление, при котором часть функций, таких как выбор топологии и распределение ресурсов, по-прежнему выполняются IAB-донором (БС). В то время как другие функции, такие как планирование передачи пакетов, перекладываются на IAB-узлы. Во-вторых, согласно рекомендации 3GPP TR 38.874 беспроводной канал между IAB-узлами предполагает полудуплексный режим связи — узлы и донор не могут одновременно передавать и принимать информацию. В итоге, поскольку пользователи IAB сети должны получать то же качество обслуживания, что и пользователи традиционных архитектур, в качестве характеристик обслуживания абонентов на первый план выходят задержки передачи данных.
Использование полу-централизованного управления в IAB-системах накладывает дополнительные задержки из-за необходимости сбора сигнальной информации о требованиях АУ к ресурсам и их последующей диспетчеризации. IAB-узлы должны обладать возможностью независимой диспетчеризации пакетов данных на основе информации, доступной лишь локально, в течение значительно более коротких временных интервалов (т.е., например, в течение нескольких кадров технологии 5G NR). Таким образом, для оптимизации использования каналов связи в IAB системах требуются новые распределенные алгоритмы маршрутизации, которые учитывают ограничения как по задержкам, так и по пропускной способности.
Область применения:
Решение задач по разработке моделей и интеллектуальных алгоритмов оптимального управления диспетчеризацией трафика в сетях совмещенного доступа и транспорта повысит эффективность технологии IAB и ускорит массовое развертывание сетей радиодоступа, построенных на ее основе. Применение совмещенного доступа и транспорта — фактор массового внедрения сетей радиодоступа в миллиметровом и терагерцевом диапазонах частот. Без него невозможно использовать весь потенциал сетей связи пятого и последующих поколений. Помимо существенного снижения стоимости уплотнения сетей радиодоступа для операторов связи, особенно в городских условиях, технология IAB может послужить решением при точечном расширении зоны покрытия в местах, где наблюдается низкий уровень проникновения сигнала, включая развертывание сетей доступа внутри зданий, а также для временного повышения пропускной способности сети с использованием передвижных модулей.
Поддержка проекта:
- Грант РНФ «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными
- Разработают модели и методы оптимального управления диспетчеризацией трафика в сетях IAB.
- Построят последовательность включения каналов радиосвязи во времени. Она оптимизирует баланс между пропускной способностью сети и задержкой передачи пакетов с учетом полудуплексного режима передачи данных, мультисвязности, применения фазированных антенных решеток с несколькими одновременными лучами, а также задержки передачи сигнальной информации.
Бесчастный Виталий Александрович