Радиочастоты всем разом, и чтобы никто не ушел обиженным

Зачем небольшому аэропорту делиться своими радиочастотами с операторами мобильной связи, что сделать, чтобы при этом не страдали пользователи, и что препятствует развитию современных систем беспроводной связи, в интервью Indicator.Ru рассказала доцент кафедры прикладной информатики и теории вероятностей РУДН Екатерина Маркова.

Екатерина получила грант Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ) на исследования моделей совместного использования радиочастот несколькими пользователями. Такие разработки позволят эффективнее использовать имеющиеся частоты и сделать мобильную связь и Интернет надежнее.

— На какой срок рассчитан грант и какие исследования вы планируете проводить?

— Грант предполагает поддержку исследования в течение двух лет. Он выдан на «разработку моделей и алгоритмов для анализа схем совместного использования радиочастот в беспроводных мультисервисных сетях с произвольным расположением устройств в пространстве». В основном исследования направлены на разработку моделей совместного использования радиочастот (LSA, Licensed Shared Access) и их сравнение с точки зрения эффективности. В нашей стране технология LSA пока мало применяется, но вот в Финляндии и в некоторых других европейских странах такую систему пробуют внедрять. На данный момент нет стандартизованных решений, позволяющих выбрать наиболее эффективную модель совместного доступа. Для этого и потребовалось провести фундаментальные исследования.

— Можете пояснить, в чем сложность «совместного использования радиочастот»?

— Система LSA дает контролируемый доступ к спектру радиочастот, который использует владелец частот и ограниченное число арендаторов (например, операторов сотовой связи). Мы рассматривали внедрение LSA на примере небольшого аэропорта в Финляндии.

Аэропорт является владельцем частот, которые используются для телеметрии. Поскольку аэропорт небольшой, вылеты самолетов происходят очень редко, и большую часть времени эти частоты простаивают. Поэтому есть смысл сдавать их в аренду, например, операторам мобильной связи. Владелец имеет абсолютный приоритет в использовании своих частот: если они ему необходимы, он как бы изымает их из пользования оператора, тогда обслуживание пользователей может прерваться. Наша задача заключается в том, чтобы минимизировать количество пользователей, обслуживание которых будет прервано, или построить модель таким образом, чтобы владелец использовал частоты не за счет прерывания, а, например, за счет временного снижения скорости передачи данных.

— Какова ваша роль в исследовании?

— В основном мы будем заниматься разработкой математического аппарата, а наши коллеги из Технологического университета Тампере будут разрабатывать соответствующие имитационные модели, позволяющие проверить, насколько реально внедрить наш математический аппарат в сотовые сети. Мой вклад заключается в разработке самих математических моделей и анализе показателей их эффективности, основных их характеристик. Они интересны с точки зрения как оператора-арендатора, так и его пользователей, так как они позволяют оценить качество обслуживания и восприятие услуги пользователем.

— Что могут в этой ситуации сделать операторы?

— Спрос на мобильные услуги и передачу данных растет, и доступных частот, необходимых для качественного обслуживания пользователей, не хватает. В связи с этим операторы пытаются использовать существующие ресурсы более эффективно. И одно из таких решений — внедрение системы совместного использования радиочастот. Оно позволяет привлечь дополнительные ресурсы и повысить качество обслуживания.

— А чем вы можете помочь?

— Так как в стандартах не предложены конкретные схемы управления совместными частотами, наша задача сводится к тому, чтобы найти наиболее эффективные решения, которые позволят максимально использовать частоты владельца во время их простоя, и при этом минимизировать потери оператора, который берет их в аренду. Мы планируем разработать различные схемы доступа, основанные в первую очередь на двух сценариях: ограничении мощности сигнала и прерывании обслуживания пользователей LSA-полосы. Эти схемы учитывают различные способы распределения мощности и частоты сигнала и временной интервал обслуживания.

— Связана ли эта проблема с появлением Интернета вещей, сетей 5G?

— Объемы передаваемого в беспроводных сетях трафика стремительно растут, это связано с быстрым развитием Интернета и таких областей, как сети межмашинного взаимодействия и Интернет вещей. При этом резко возрастают и требования к качеству обслуживания. А так как радиочастотный спектр ограничен, то радиоресурсов не хватает, и обеспечить требуемый уровень обслуживания становится сложнее. Эта проблема остается основным препятствием для развития современных систем беспроводной связи.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram, Одноклассники.