Математические модели и практические алгоритмы повышения энергоэффективности в гетерогенных миллиметровых и терагерцевых сетях пятого и шестого поколения (5G/6G)

Идея проекта:

Опыт внедрения систем 5G NR (New Radio) миллиметрового диапазона показал, что аккумуляторы современных смартфонов выдерживают всего несколько часов активного использования, что не может удовлетворять требованиям IMT-2020, предъявляемым к энергоэффективности. Для повышения энергоэффективности предполагается использовать зарекомендовавшие себя методы сохранения энергии:

• прерывистый прием;
• сигналы о выходе из сна;
• релаксация управления радиоресурсами.

Однако в современных системах подбор параметров для алгоритмов управления мощностью статичен. Это не позволяет полностью раскрыть их потенциал в условиях переменчивых схем поведения пользователей. Хотя вычислительная мощность современных АУ в полной мере позволяет производить расчеты параметров, используя алгоритмы с невысокой сложностью в режиме реального времени.

Цель проекта — разработка моделей и практических алгоритмов повышения энергоэффективности обслуживания сессий в сетях доступа 5G/6G.

Практические алгоритмы переключения разрабатываются с использованием методов машинного обучения.

Область применения результатов:

Система 5G NR показала, что аккумуляторы современных мобильных устройств способны выдерживать всего несколько часов до полной разрядки в условиях активного использования. При этом известно, что ТГц передатчики будут потреблять в несколько раз больше энергоресурсов за счет использования более широкой полосы пропускания и дополнительных факторов, связанных с их аппаратной реализацией. Согласно данным консорциума 3GPP, применение схемы DRX с фиксированными параметрами позволяет экономить до 60% потребляемой энергии на устройствах, широко представленных на рынке в данный момент. Применение же интеллектуальных схем позволит существенно повысить данную планку, что потенциально может привести к длительности разряда аккумулятора мобильных устройств на уровне существующих сетей 4G или даже большей, но при кратно больших объемах передаваемых данных.

Поддержка проекта:

• Грант РНФ «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными.