En el camp de les comunicacions sense fils, amb la popularització de terminals intel·ligents i el creixement explosiu de la demanda del servei de dades, l’escassetat de recursos d’espectre s’ha convertit en un problema que la indústria necessita resoldre urgentment. El mètode tradicional d’assignació d’espectres es basa principalment en bandes de freqüència fixa, que no només provoca residus de recursos, sinó que també limita la millora del rendiment de la xarxa. L’aparició de la tecnologia de ràdio cognitiva proporciona una solució revolucionària per millorar l’eficiència d’ús de l’espectre. En detectar l’entorn i ajustar dinàmicament l’ús de l’espectre, la ràdio cognitiva pot adonar -se de l’assignació intel·ligent dels recursos d’espectre. No obstant això, l’intercanvi d’espectres entre els operadors encara s’enfronta a molts reptes pràctics a causa de la complexitat de l’intercanvi d’informació i la gestió de les interferències.
En aquest context, es considera que la xarxa d'accés multies-radio d'un sol operador (RAN) és un escenari ideal per a l'aplicació de la tecnologia de ràdio cognitiva. A diferència del repartiment d’espectres entre els operadors, un únic operador pot aconseguir una assignació eficient dels recursos d’espectre mitjançant un compartiment d’informació més estret i una gestió centralitzada, alhora que redueix la complexitat del control d’interferències. Aquest enfocament no només pot millorar el rendiment global de la xarxa, sinó que també proporcionar la viabilitat per a la gestió intel·ligent dels recursos d’espectre.
A l’entorn de xarxa d’un sol operador, l’aplicació de la tecnologia de ràdio cognitiva pot tenir un paper més gran. En primer lloc, l’intercanvi d’informació entre xarxes és més suau. Com que totes les estacions base i els nodes d’accés estan gestionats pel mateix operador, el sistema pot obtenir informació clau com ara la ubicació de l’estació base, l’estat del canal i la distribució d’usuaris en temps real. Aquest suport complet i precís de dades proporciona un fonament fiable per a l'assignació de l'espectre dinàmic.
En segon lloc, el mecanisme de coordinació de recursos centralitzat pot optimitzar significativament l'eficiència de l'ús de l'espectre. Introduint un node de gestió centralitzat, els operadors poden ajustar dinàmicament l'estratègia d'assignació de l'espectre segons les necessitats de xarxa en temps real. Per exemple, durant les hores punta, primer es poden assignar més recursos a les àrees denses per l’usuari, mantenint l’assignació d’espectres de baixa densitat en altres àrees, aconseguint així una utilització de recursos flexible.
A més, el control d’interferències dins d’un sol operador és relativament senzill. Com que totes les xarxes estan sota el control del mateix sistema, l’ús de l’espectre es pot planificar uniformement per evitar problemes d’interferència causats per la manca de mecanisme de coordinació en l’intercanvi de l’espectre transversal tradicional. Aquesta uniformitat no només millora l’estabilitat del sistema, sinó que també proporciona la possibilitat d’implementar estratègies de programació d’espectres més complexes.
Tot i que l’escenari d’aplicació de ràdio cognitiva d’un sol operador té avantatges importants, encara s’han de superar múltiples reptes tècnics. El primer és la precisió de la detecció de l’espectre. La tecnologia de ràdio cognitiva necessita supervisar l’ús de l’espectre a la xarxa en temps real i respondre ràpidament. No obstant això, els entorns sense fils complexos poden conduir a informació de l'estat del canal inexacta, que afecta l'eficiència de l'assignació de l'espectre. En aquest sentit, es pot millorar la fiabilitat i la velocitat de resposta de la percepció de l’espectre mitjançant la introducció d’algoritmes d’aprenentatge automàtic més avançats.
El segon és la complexitat de la propagació multipath i la gestió de les interferències. En escenaris multi-usuaris, la propagació de senyals multipath pot comportar conflictes en l’ús de l’espectre. Optimitzant el model d’interferència i introduint un mecanisme de comunicació cooperatiu, es pot alleujar l’impacte negatiu de la propagació multipath en l’assignació d’espectres.
L’última és la complexitat computacional de l’assignació de l’espectre dinàmic. En una xarxa a gran escala d’un únic operador, l’optimització en temps real de l’assignació d’espectres requereix processar una gran quantitat de dades. Amb aquesta finalitat, es pot adoptar una arquitectura informàtica distribuïda per descompondre la tasca d’assignació d’espectres a cada estació base, reduint així la pressió de la informàtica centralitzada.
L’aplicació de la tecnologia de ràdio cognitiva a la xarxa d’accés a diversos operadors d’un operador no només pot millorar significativament l’eficiència d’utilització dels recursos d’espectre, sinó que també fonamenta la base per a la futura gestió de xarxes intel·ligents. En els camps de la llar intel·ligent, la conducció autònoma, la internet industrial de les coses, etc., els serveis de xarxa eficients i els serveis de xarxa de baixa latència són els requisits clau. La tecnologia de ràdio cognitiva d’un sol operador proporciona un suport tècnic ideal per a aquests escenaris mitjançant una gestió eficient de recursos i un control d’interferències precís.
En el futur, amb la promoció de xarxes 5G i 6G i l’aplicació en profunditat de la tecnologia d’intel·ligència artificial, s’espera que la tecnologia de ràdio cognitiva d’un únic operador s’optimitzi més. En introduir algoritmes més intel·ligents, com ara l’aprenentatge profund i l’aprenentatge de reforç, l’assignació òptima dels recursos d’espectre es pot aconseguir en un entorn de xarxa més complex. A més, amb l’augment de la demanda de comunicació entre dispositius, la xarxa d’accés multi-radio d’un únic operador també es pot ampliar per donar suport a la comunicació multimode i la comunicació col·laborativa entre dispositius, millorant encara més el rendiment de la xarxa.
La gestió intel·ligent dels recursos d’espectre és un tema fonamental en l’àmbit de les comunicacions sense fils. La tecnologia de ràdio cognitiva d’un sol operador proporciona un nou camí per millorar l’eficiència d’utilització de l’espectre amb la seva comoditat a l’intercanvi d’informació, l’eficiència de la coordinació de recursos i la controlabilitat de la gestió de les interferències. Tot i que encara s’han de superar múltiples reptes tècnics en aplicacions pràctiques, els seus avantatges únics i les seves àmplies perspectives d’aplicació el converteixen en una direcció important per al desenvolupament de futures tecnologies de comunicació sense fils. En el procés d’exploració i optimització contínua, aquesta tecnologia ajudarà les comunicacions sense fils a avançar cap a un futur més eficient i intel·ligent.
(Extracte d'Internet, poseu -vos en contacte amb nosaltres per suprimir -vos si hi ha alguna infracció)
Posada Posada: 20-2024 de desembre de 2024
