Постановка задачи: В условиях растущей нагрузки на наземные сети связи требуется внедрение новых решений для обеспечения стабильного и качественного обслуживания пользователей. Одним из перспективных подходов является применение воздушных базовых станций (ABS, аббр. от англ. Aerial Base Stations), которые могут оперативно развертываться в районах с высокой плотностью пользователей или при чрезвычайных ситуациях. В данной статье рассматривается задача трехмерного размещения ABS с целью поддержки наземной сети связи в условиях, когда количество пользователей превышает возможности существующей наземной инфраструктуры. Основная цель этой работы ‒ определить минимальное количество ABS и их оптимальное расположение с учетом удовлетворения требований к обслуживанию пользователей. Однако это NP-сложная задача (NP-трудность ‒ недетерминированная полиномиальная трудность по времени), поэтому для решения проблемы предлагается использовать адаптивную оптимизацию скопления частиц. Научная новизна предлагаемого подхода заключается в разработке метода оптимизации трехмерного размещения ABS с использованием адаптивного алгоритма роя частиц, направленного на минимизацию количества ABS при сохранении высокого качества обслуживания пользователей. В отличие от классического метода роя частиц, предложенный алгоритм позволяет подключить большее число пользователей к ABS за счет повышения эффективности распределения ресурсов и выбора местоположения ABS. Результаты моделирования показывают, что данный алгоритм обеспечивает высокие показатели охвата в средах с различным распределением пользователей. Практическая значимость: результаты могут быть использованы при планировании и размещения ABS в условиях перегрузки или чрезвычайных ситуаций для обеспечения устойчивого покрытия.

Постановка задачи. В последнее десятилетие в сетях четвертого и пятого поколений (4G и 5G) наблюдается активное развитие услуг позиционирования, что обуславливает необходимость повышения точности оценки координат. В первой части исследования, опубликованной в предыдущем номере данного журнала, показано, что ширина полосы сигнала существенно влияет на точность позиционирования. В данной работе исследуется влияние топологии базовых станций на точность оценок координат, которое характеризуется геометрическим фактором снижения точности позиционирования. Целью работы является анализ влияния топологии базовых станций на точность позиционирования методом разности времени прихода сигналов для разных сценариев. Используемые методы: в рамках исследования проведено имитационное моделирование вычисления геометрического фактора снижения точности позиционирования разностно-дальномерного метода в сотовых сетях связи 4G LTE с применением среды MATLAB. Математическая модель базируется на двух подходах: обработке абсолютных дальностей и псевдодальностей. Анализируется влияние различных сценариев распределения базовых станций на значения геометрических факторов. Новизна исследования заключается в комплексном анализе влияния топологии базовых станций на точность позиционирования, что позволяет выявить наиболее удачные по критерию минимизации геометрического фактора снижения точности позиционирования топологии размещения базовых станций с учетом как их горизонтального, так и вертикального распределения. Это способствует более глубокому пониманию взаимосвязи между территориальной конфигурацией топологии сети и точностью оценки координат. Результат: исследование показывает, что не во всех случаях увеличение числа базовых станций в заданной области приводит к снижению геометрического фактора снижения точности позиционирования. С увеличением разности высот базовых станций происходит уменьшение указанного фактора, что положительно сказывается на точности позиционирования по вертикали. Также определена топология базовых станций для оценки координат транспортных средств на дороге в условиях городской застройки. Теоретическая / Практическая значимость: результаты работы могут быть использованы для разработки и оптимизации сценариев территориального распределения базовых станций для позиционирования в существующих и проектируемых сетях 4G и 5G, что крайне востребовано в задачах повышения качества навигационных и геолокационных сервисов, а также при решении задач сетевого позиционирования.

Постановка задачи. Исследование направлено на анализ технологий туманных вычислений и их интеграции в будущие сети 6G для поддержки услуг телеприсутствия. Главная задача ‒ выявить основные тенденции, направления и проблемы развития технологий телеприсутствия, включая нестабильность сети и безопасность данных. Целью работы является проведение обзора исследований телеприсутствия и изучение применения туманных вычислений для его поддержки в сетях 5G и 6G. Используемые методы: анализ более 700 публикаций из базы данных IEEE Xplore по темам исследований, посвященных телеприсутствию и туманным вычислениям; обзор современных технологий и подходов в области туманных вычислений; критический анализ существующих моделей туманных вычислений, включая иерархическую и многоуровневую архитектуры; статистический анализ для выявления основных тенденций и направлений исследований. Новизна работы заключается в проведении статистического анализа текущих исследований по телеприсутствию, выполненного в таком объеме впервые. Проанализированы ограничения существующих моделей туманных вычислений, предложены пути их преодоления для эффективного применения в сетях 6G. Особое внимание уделено важности интеграции туманных вычислений для решения проблем задержки и нестабильности сети в услугах телеприсутствия. Результаты работы включают выявление ключевых направлений исследований в области телеприсутствия, таких как разработка роботов для медицины, образования и других сфер, где они могут заменить человека, улучшая эффективность и доступность услуг. Обоснована перспектива применения туманных вычислений для поддержки приложений телеприсутствия в реальном времени, что позволяет существенно снизить задержки и повысить стабильность сети. Подчеркнута необходимость совершенствования архитектур туманных вычислений с целью обеспечения высокой надежности, масштабируемости и минимизации задержек в сетях 5G и 6G. Теоретическая значимость: работа имеет теоретическую ценность, поскольку создает основу для дальнейших исследований в области телеприсутствия и туманных вычислений, а также расширяет понимание их применения для решения проблем задержек и нестабильности сети. Практическая значимость заключается в возможности использования результатов для разработки более эффективных архитектур сетей 6G и внедрения инновационных решений в телеприсутствии, что повысит качество связи, снизит задержки и улучшит взаимодействие в удаленных средах.

Постановка задачи. Развитие эффективных систем цифровой радиосвязи предполагает разработку методов, обеспечивающих повышение их энергетической и спектральной эффективности. Один из подходов к решению этой задачи подразумевает оценку состояния канала связи и выбор оптимальных методов модуляции в цифровой системе передачи с обратной связью. Целью работы является исследование современных методов кодирования и модуляции в канале с обратной связью. Предлагаются способы применения этих методов в адаптивной системе с обратной связью для обеспечения оптимальных значений спектральной и энергетической эффективности. Используемые методы: сравнительный анализ различных подходов к построению адаптивной системы с обратной связью выполнен на основе моделирования в среде MATLAB с учетом воздействия различных типов шумов на процесс передачи данных в канале с обратной связью. Новизна работы заключается в комплексном исследовании и сравнительном анализе современных методов кодирования и многопозиционной модуляции в каналах с обратной связью, а также в разработке предложений по их применению в адаптивных системах. В результате исследования была разработана адаптивная система передачи данных с обратной связью, обеспечивающая более высокую скорость передачи данных по сравнению с системами без обратной связи при сохранении требований к надежности канала связи. Практическая значимость: предложенное решение рекомендуется к применению в случаях, когда требуется обеспечить высокую надежность передачи данных при одновременном сохранении высокой скорости. Это особенно актуально в условиях низкого качества принимаемого сигнала, обусловленного влиянием окружающей среды с высоким уровнем помех, например, при передаче через каналы с замираниями.

Постановка проблемы. Интенсивное развитие сетевых вселенных и виртуальных миров сопровождается возникновением новых вызовов для сетевой инфраструктуры. IP-протоколы, будучи основой цифрового взаимодействия, сталкиваются с рядом ограничений, включая высокие задержки, недостаточную масштабируемость, уязвимости безопасности и сложность управления разнообразным трафиком. Целью данной работы является комплексный анализ IP-протоколов (IPv4 / IPv6, UDP / TCP / QUIC) и современных технологий (периферийные вычисления, блокчейн) в контексте их применимости к цифровым экосистемам. Методы исследования включают мониторинг сетевого трафика, моделирование нагрузок и сравнительный анализ характеристик протоколов в условиях виртуальных сред. Научная новизна заключается в интеграции междисциплинарного подхода к оценке сетевых протоколов в условиях многопользовательских цифровых миров. Результаты исследования заключаются в выявлении критических ограничений существующих решений и формулировании рекомендаций по их преодолению ‒ таких, как переход на протокол IPv6, внедрение протокола QUIC, использование периферийных вычислений и технологии блокчейна. Практическая значимость исследования выражается в возможности применения полученных рекомендаций для проектирования устойчивых, масштабируемых и безопасных инфраструктур сетевых вселенных.