Исследователи Центра беспроводной связи и интернета вещей Сколтеха опубликовали монографию Unsourced Random Access в издательстве Now Publishers. Работа посвящена решению одной из ключевых задач будущих сетей связи — организации надёжного и энергоэффективного обмена данными между миллионами устройств и датчиков, которые станут основой технологий 5G Advanced и 6G. Авторы работы — старший преподаватель Кирилл Андреев, ведущий научный сотрудник Павел Рыбин и профессор Алексей Фролов из Проектного центра беспроводной связи и интернета вещей. 

Классический подход к обмену данными между устройствами требует предварительного согласования между устройством и сетью о выделении ресурса (канала) для передачи данных. В таком случае каждому устройству приходится ждать своей очереди — этот механизм создаёт задержку и снижает скорость реакции на важные события.

Главная идея книги связана с новым подходом, который авторы назвали «случайный доступ без идентификации» (unsourced random access). Он позволяет миллионам устройств подключаться к сети без необходимости идентифицировать каждое из них. Такой подход меняет привычное представление о беспроводной связи, которая до сих пор создавалась в первую очередь для людей. Теперь акцент делается на автономные устройства, сенсоры и интернет вещей.

Монография объединяет фундаментальные теоретические результаты (в том числе ограничения по энергоэффективности) и практические схемы реализации. Благодаря этому книга будет полезна и учёным, и инженерам, работающим над созданием сетей связи нового поколения.

«Этот инновационный подход представляет собой фундаментальный отход от традиционных антропоцентричных сетей со смещением фокуса на энергоэффективную беспроводную связь для крупномасштабных сетей автономных устройств и сенсоров. Монография охватывает как теоретические аспекты, включая фундаментальные пределы энергоэффективности, так и практические схемы реализации для реальных применений. Результаты, представленные в монографии, основаны на совместных исследованиях с Массачусетским технологическим институтом, Техасским университетом A&M, Мюнхенским техническим университетом и Германским центром авиации и космонавтики. Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (проекты № 18-19-00673 и 18-19-00673-П)», — добавил профессор Алексей Фролов, директор Проектного центра беспроводной связи и интернета вещей Сколтеха и соавтор монографии.

Ранее Сколтех получил субсидию от Министерства цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Российской Федерации на возмещение части затрат на разработку критических технологий создания оборудования для сетей связи 5G Advanced и 6G. Проект рассчитан на три года. Работы по гранту будут проводиться на базе Проектного центра беспроводной связи и интернета вещей Сколтеха.

*****

Сколтех — негосударственный международный университет, который готовит новое поколение лидеров в области технологий, науки и бизнеса. Функционируя как фабрика технологий, институт проводит передовые исследования по приоритетным направлениям научно-технологической повестки, а также содействует внедрению технологий и развитию предпринимательства. В институте работают центры по направлениям искусственного интеллекта, наук о жизни и агротехнологий, современной инженерии и перспективных материалов, энергоэффективности и энергоперехода, телекоммуникаций и фотоники, перспективных исследований. Основанный в 2011 году в сотрудничестве с Массачусетским технологическим институтом, Сколтех дважды вошёл в топ-100 лучших молодых университетов мира престижного рейтинга Nature Index, а в рейтинге Research.com занимает второе место в общем зачёте и первое по генетике среди российских университетов. По версии SCImago Institutions Rankings, Сколтех — № 1 в России в области компьютерных наук. Сайт: https://www.skoltech.ru/.