Учёные МФТИ разработали нейросетевой алгоритм ALPACA, который позволяет увеличить эффективность использования каналов связи 5G на 30–40 %. Технология помогает выбирать оптимальный режим передачи данных в условиях, когда качество беспроводного соединения постоянно меняется.
ALPACA учитывает разницу между завышенным и заниженным прогнозом состояния канала. Слишком оптимистичная оценка может привести к потере пакетов и сбоям передачи, а слишком осторожная — к неэффективному расходованию ресурсов. Новый алгоритм старается найти баланс между пропускной способностью, надёжностью и задержкой.
Основой ALPACA стала свёрточно-рекуррентная нейронная сеть. Алгоритм протестировали на данных, полученных во время натурных экспериментов в городской среде, а также на стандартизованных моделях каналов связи. По словам исследователей, технология показала заметное преимущество над существующими подходами.
Повышение эффективности каналов позволит увеличить ёмкость сетей и одновременно обслуживать больше подключённых устройств. Это особенно важно для сценариев, где требуется высокая скорость и низкая задержка, включая промышленную автоматизацию, беспилотники и другие системы, работающие в реальном времени.
Для российских сетей 5G разработка может оказаться особенно актуальной. Массовое появление связи пятого поколения в городах-миллионниках ожидается не позднее конца 2027 года. При этом операторам потребуется построить большое количество базовых станций, а выбранный для 5G диапазон 4,63–4,99 ГГц поддерживается далеко не всеми современными устройствами.
В МФТИ рассчитывают, что алгоритм можно будет использовать не только в сетях 5G, но и в системах связи следующих поколений. Его применение позволит эффективнее расходовать доступные ресурсы без существенного снижения надёжности соединения.
