ОГЛЯД КОМПОНЕНТІВ ДЛЯ ЕНЕРГОЕФЕКТИВНИХ МУЛЬТИМЕДІЙНИХ МЕРЕЖ НА ОСНОВІ ТЕХНОЛОГІЙ РАДІОДОСТУПУ 5G

Автор(и)

  • М.М. Степанов Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського" Автор
  • В.С. Лаврінеко Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського" Автор

DOI:

https://doi.org/10.17721/2519-481X/2023/80-01

Ключові слова:

мультимедіа, енергоефективність, WSN, 5G, HetNet

Анотація

Сучасне суспільство перебуває в активному переході до інформаційного типу, а технології мультимедіа вже невід’ємна частина цього процесу. Завдяки поширенню бездротових мереж доступу, користувачі стають більш мобільними, і розвиток п'ятого покоління мобільних мереж, відомих як 5G, виявляється важливим кроком у розвитку інформаційно-комунікаційних технологій. Мережі 5G надають низьку затримку та надійний зв'язок, розширюють можливості мобільного інтернету та машинного зв'язку. Однак разом з можливостями мультимедійного зв'язку приходить відповідальність за вплив супутніх технологій на навколишнє середовище, а також нові виклики і потреба раціонально використовувати наявні ресурси. У статті визначається поняття "мультимедіа" та розглядаються різні аспекти цього поняття, включаючи цифрове зберігання та обробку інформації, складові (текст, фото, аудіо та відео), можливість інтерактивної взаємодії та гіпертекстовий характер. Зазначається, що передача мультимедійних даних та використання інформаційних технологій тісно пов'язані з бездротовими мережами доступу. Автори обговорюють виклики та рішення в галузі енергоефективності мереж. Вони наводять статистику, згідно з якою інформаційно-комунікаційна галузь відповідає за значну частку споживаної енергії та викидів CO2, і звертають увагу на те, що мережі радіодоступу є основним джерелом споживання енергії та забруднення навколишнього середовища в цій галузі. Далі у статті розглядаються різні компоненти та технології, які можуть сприяти створенню енергоефективних мультимедійних мереж на базі технологій радіодоступу 5G. Зокрема, розглядаються гетерогенні мережі, технології неортогонального множинного доступу та технології MIMO. Автори обговорюють важливість використання гетерогенних мереж для зменшення відстані між передавачем та приймачем, а також можливість використання режиму сну для малих базових станцій. Технології неортогонального множинного доступу (NOMA) та множинного введення-множинного виведення (MIMO) також розглядаються як ключові компоненти для досягнення спектральної ефективності та підвищення енергоефективності. Додатково, стаття звертає увагу на бездротові сенсорні мережі (WSN) та пропонує шляхи для їхньої оптимізації в напрямку енергоефективності. Також обговорюються можливості використання зелених дата-центрів для зменшення викидів CO2 в інформаційно-комунікаційних технологіях. У висновку, стаття підкреслює важливість енергоефективності та зменшення викидів CO2 в сучасних мультимедійних мережах, особливо в контексті мереж 5G, та закликає до міждисциплінарних зусиль для розв'язання цих важливих завдань у галузі інформаційно-комунікаційних технологій.

Біографії авторів

  • автор М.М. Степанов, афіліація Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського"
  • автор В.С. Лаврінеко, афіліація Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського"

Посилання

1.Volynets V. Multimedia: concept, essence and scope // International Bulletin: Culturology.Philology. Musicology. 2016. Vip. 1. pp. 98–102.

2.Cvetković D. Interactive Multimedia - Multimedia Production and Digital Storytelling, ch 1,2019, DOI: 10.5772/intechopen.85904.

3.Y.Li, et al.(2017), Green heterogeneous cloud radio access networks: Potential techniques,performance trade-offs and challenges,1–7. doi: 10.1109/MCOM.2017.1600807.

4.C. Zhu, et al (2015)., Green Internet of Things for Smart World, IEEE Access, vol.3. 2151 2162.

5.International Telecommunication Union (2017). Minimum requirements related to technicalperformance for IMT-2020 radio interface(s). Retrieved 07 May 2021 from https://www.itu.int/pub/R-REP-M.2410-2017.

6.E. Björnson. How Energy-Efficient Can a Wireless Communication System Become?. Björnson.E, G. Larsson E. pp.1–5, 2019. Retrieved 07 May 2021 from https://arxiv.org/pdf/1812.01688.pdf.

7.Prem Aruna & Rougier Jean-Louis & Rossi Dario & Chaudet Claude (2012). A Survey of GreenNetworking Research. IEEE Communications Surveys & Tutorials, 1-19.

8.C.Han, et al.(2011), Green radio: Radio techniques to enable energy efficient wireless networks,IEEE Communication Magazine, vol.49, no.6,.46–54.

9.Malik Nabeel & Ur Rehman Masood (2017). Green Communications: Techniques andChallenges. EAI Endorsed Transactions on Energy Web. , vol 4, 1-6. doi: 10.4108/eai.4-10-2017.153162.

10.Lee Woongsup & Jung Bang Chul. (2016). Improving Energy Efficiency of CooperativeFemtocell Networks via Base Station Switching Off. Mobile Information Systems. pp 1-6, 2016. doi: 10.1155/2016/3073184.

11.R.C. Kizilirmak. Non-Orthogonal Multiple Access (NOMA) for 5G Networks. doi10.5772/66048. Retrieved 07 May 2021 from https://www.intechopen.com/books/towards-5g-wireless-networks-a-physical-layer-perspective/non-orthogonal-multiple-access-noma-for-5g-networks.

12.Z. Ding & F. Adachi & H. V. Poor (2016). The Application of MIMO to Non-OrthogonalMultiple Access. IEEE Transactions on Wireless Communications. vol.15, no.1, 537–552

13.Haralabos Papadopoulos, Chenwei Wang, Ozgun Bursalioglu, Xiaolin Hou. 2016. MassiveMIMO Technologies and Challenges towards 5G. DOI:10.1587/transcom.2015EBI0002

14.Albreem Mahmoud & El-Saleh Ayman, Isa Muzamir & Salah Wael & Jusoh Muzammil.(2017). Green internet of things (IoT): An overview. 10.1109/ICSIMA.2017.8312021.

Завантаження

Опубліковано

2024-05-09

Номер

Розділ

ВІЙСЬКОВА ТЕХНІКА І ТЕХНОЛОГІЇ ПОДВІЙНОГО ПРИЗНАЧЕННЯ