Szczegółowa analiza sieci bezprzewodowych oznacza lepsze perspektywy dla urządzeń mobilnych
Od urządzeń mobilnych po e-zdrowie — sieci komórkowe piątej generacji (5G) przyczynią się do rozwoju wielu różnych technologii. Tak szeroki zakres różnych zastosowań oznacza jednak również nowe problemy dotyczące interoperacyjności architektur sieci heterogenicznych. Wymaga też zastosowania nowych metod eliminacji zakłóceń przy przesyle danych z prędkością do 1 Gb/s i 100 Mb/s, odpowiednio w środowiskach o niskiej i wysokiej mobilności. Celem finansowanego ze środków UE projektu ENIGMA (Engineering network and interference geometry for the analysis and design of next generation wireless networks) było rozwiązanie tego rodzaju trudności. Partnerzy projektu opracowali geometrię sieci i zakłóceń, aby określić podstawowe ograniczenia i wielkości dotyczące wydajności. Zaproponowano nowe optymalne lub prawie optymalne algorytmy sterujące, umożliwiające zmniejszenie zakłóceń w heterogenicznych sieciach 5G lub nowszych oraz w sieciach złożonych. Opracowano oparte na geometrii stochastycznej podstawy sieci bezprzewodowych. W tym celu dokonano syntezy bardziej realistycznych modeli sieci fizycznej warstwy bezprzewodowej oraz geometrycznej analizy sieci, aby określić zbiorcze zachowanie sieci. Zespół ENIGMA obliczył ważne ograniczenia i wskaźniki wydajności, takie jak prawdopodobieństwo stopniowego eliminowania zakłóceń, prawdopodobieństwo przestojów, wydajność widmowa na danym obszarze oraz przepustowość sieci bezprzewodowych. Zaprezentowano też techniki, algorytmy i protokoły umożliwiające eliminację negatywnego wpływu zakłóceń i maksymalizację przepływności podlegającej ograniczeniom, w tym ograniczenia dotyczące mocy szczytowej, bezstronności i sprzężenia zwrotnego. Projekt ENIGMA przyczynił się do poznania ukrytej dynamiki i zasad działania sieci heterogenicznych i złożonych nowej generacji. Jego najważniejsze rezultaty należą do trzech głównych obszarów: geometryczne projektowanie i analiza heterogenicznych sieci bezprzewodowych nowej generacji; projektowanie protokołów i algorytmów heterogenicznych sieci bezprzewodowych nowej generacji; analiza procesów rozproszonych w sieciach złożonych. Do lepszego poznania sieci bezprzewodowych przyczyniło się w sumie 26 publikacji naukowych. Inicjatywa ENIGMA przygotowała grunt pod analizę i projektowanie heterogenicznych i złożonych sieci bezprzewodowych nowej generacji. Prace te mają ważne implikacje dla społeczeństwa, przemysłu i sektorów usług, które coraz częściej sięgają po bezprzewodowe technologie mobilne w celu zwiększenia efektywności energetycznej, ochrony środowiska i monitorowania stanu zdrowia.
Słowa kluczowe
ENIGMA, geometria zakłóceń, sieci bezprzewodowe nowej generacji, złożone sieci, sieci heterogeniczne
