Budowanie podstaw sukcesu systemów nowocześniejszych niż 5G

Czy systemy nowocześniejsze niż 5G (Beyond 5G – B5G) okażą się sukcesem? Zdaniem naukowców, będzie to w dużej mierze zależało od jakości inteligencji sieciowej (ang. network intelligence, NI), która umożliwi w pełni zautomatyzowane zarządzanie siecią. Modele oparte na sztucznej inteligencji (SI) uważa się powszechnie za fundament inteligencji sieciowej, jednak SI nie sprawdza się przy obsłudze niektórych zadań NI.

Przyjmując pragmatyczne podejście do projektowania NI, w finansowanym ze środków UE projekcie DAEMON przeanalizowano, które zadania NI można rozwiązać za pomocą modeli opartych na SI, by opracować wytyczne dotyczące wykorzystania uczenia maszynowego w funkcjach sieciowych. Na podstawie wyników tej analizy opracowywane są algorytmy inteligencji sieciowej, na których oparty zostanie podstawowy zestaw funkcji sieci B5G.

Dr Marco Fiore podsumowuje dotychczasowe postępy w wypowiedzi cytowanej w komunikacie prasowym zamieszczonym na stronie internetowej hiszpańskiej organizacji IMDEA Networks koordynującej projekt DAEMON: „Zaprojektowaliśmy szereg autorskich algorytmów NI, które znacznie przyczyniły się do rozwinięcia wielu praktycznych funkcji sieciowych, w tym planowania, kontroli i orkiestracji zwirtualizowanych sieci radiowych (ang. virtualized Radio Access Network, vRAN), rozmieszczenia i kontroli zwirtualizowanych funkcji sieciowych (ang. Virtual Network Function, VNF), wykrywania i przewidywania anomalii oraz reagowania na nie, orkiestracji warstw i zasobów brzegowych, antycypacyjnej alokacji zasobów w rdzeniu sieciowym oraz kontroli rekonfigurowalnej powierzchni inteligentnej (ang. Reconfigurable Intelligent Surface, RIS)”.Połączenie innowacji w zakresie NI z wydajnym wykorzystaniem podstawowych zasobów radiowych i obliczeniowych umożliwi osiągnięcie niezwykle wysokiej wydajności. „Dzięki naszym pracom możliwe będzie wprowadzenie zmian w działaniu sieci komórkowych, co przyniesie duże korzyści operatorom, a także klientom, którzy będą mogli cieszyć się udoskonalonymi usługami przy mniejszych opóźnieniach, większej przepustowości i odporniejszej infrastrukturze”, dodaje dr Fiore. „Ponadto część działań jest skupiona na ograniczaniu zużycia energii przez infrastrukturę sieciową, a tym samym zmniejszeniu powierzchni zajmowanej przez urządzenia komunikacji mobilnej, co jest korzystne dla społeczeństwa w tych trudnych czasach globalnego ocieplenia”.

Do tej pory w ramach projektu opublikowano ponad 49 prac naukowych, a w jednej z nich opisano projekt i walidację otwartoźródłowej sieci komórkowej natywnej dla chmury. W badaniu opublikowanym w „IEEE Communications Magazine” podano, że sieć „obsługuje emulację kanałów i umożliwia testowanie algorytmów orkiestracji w niedrogi i skalowalny sposób z użyciem znormalizowanych interfejsów edytora Vim”.

Kolejne z ostatnich badań wspieranych przez projekt DEAMON koncentruje się na usługach sieciowych dostosowanych do migracji z wykorzystaniem obliczeń brzegowych. W opracowaniu opublikowanym w czasopiśmie „IEEE Transactions on Network and Service Management” opisano oparty na priorytetach algorytm minimalizacji migracji usług, dzięki któremu skracany jest średni czas przestoju dla usług o niskim priorytecie oraz średni czas przyjęcia dla usług o wysokim priorytecie.

Konsorcjum projektu DAEMON zgłosiło do tej pory trzy patenty dotyczące rozwiązań opracowanych w ramach projektu i ponad 25 razy wniosło wkład w prace różnych organów normalizacyjnych. Co więcej, opracowanie przez hiszpańską firmę Telefónica, która jest partnerem projektu DAEMON, inteligentne podejście do wykrywania anomalii na platformach łączności zarządzanych przez Internet rzeczy zostało włączone do unijnego programu Radar Innowacji.

Dr Fiore komentuje to w następujący sposób: „Przeprowadzone do tej pory badania zdecydowanie można uznać za przełomowe. Dotyczą one wielu otwartych problemów z zakresu automatyzacji działania infrastruktury sieci komórkowej. Opracowano innowacyjne rozwiązania albo bazujące na nowatorskim projekcie dostosowanych do środowisk sieciowych modeli opartych na SI, albo praktycznych aktualizacjach architektury sieci, które wpływają na możliwości jej dostosowania do funkcjonalności samozarządzania”.

Projekt DAEMON (Network intelligence for aDAptive and sElf-Learning MObile Networks) zakończy się w grudniu 2023 roku.

Więcej informacji:

strona projektu DAEMON