Ученые Томского госуниверситета систем управления и радиоэлектроники (ТУСУРа) занимаются разработкой технологий неортогонального множественного доступа для увеличения эффективности передачи данных в сетях 6G. В 2025 году планируется провести тестирование разработок на макете.
По словам завкафедрой телекоммуникаций и основ радиотехники (ТОР) Евгения Рогожникова, исследование осуществляется с 2021 года в рамках программы «Приоритет 2030». Он отметил, что смена технологий связи происходит приблизительно раз в 10 лет: «Про 6G стоит говорить примерно к 2030 году».
«Мы занимаемся исследованием технологий множественного доступа для систем связи нового поколения, а также технологий Massive MIMO – это многоэлементные антенные решетки, – рассказал ученый. – На сегодняшний день в системах связи типа LTE или 5G используются так называемое ортогональное частотное мультиплексирование (технология OFDM), когда каждому абоненту уделяют свой «кусочек» ресурса, и они никак не перекрываются. В технологиях связи шестого поколения предложены подходы для того, чтобы увеличить спектральную эффективность. Если сейчас на полосу 10 мегагерц можно разместить трех пользователей, то в 6G – в ту же самую полосу можно будет разместить четырех пользователей, при этом скорость у всех останется такой же».
Для повышения спектральной эффективности систем связи ученые вуза используют технологии Power-Division Non-Orthogonal Multiple Access (PD NOMA), которая подразумевает разделение каналов по мощности и Rate-splitting Multiple Access (RSMA) – разделение каналов по скорости. То есть данные передаются в одном и том же частотном диапазоне, но с разной мощностью или скоростью. Технология Massive MIMO используется для отправки и приема нескольких сигналов по одному радиоканалу и позволяет увеличивать качество приема за счет множества антенн и возможности их фокусировки энергии в пространстве.
«Неортогональный множественный доступ, PD NOMA и RSMA пока не применяются в 5G, но они с большой вероятностью войдут в 6G-сети, – пояснил исследователь. – Поэтому мы занимаемся их исследованием для того, чтобы у нас были компетенции в этой области, и мы в последующем могли сотрудничать с предприятиями, которые разрабатывают телекоммуникационное оборудование и совместно с ними делать такие разработки. Думаю, что в 2025 году у нас первые эксперименты пройдут, где мы на реальных сигналах проверим эти технологии».
Евгений Рогожников добавил, что на сегодняшний день университетом разработаны алгоритмы, а также математические модели, показывающие улучшение спектральной эффективности на 10-20%. В 2025 году планируется создание технологических демонстраторов и макета: «Данные будут передаваться от многоканального передатчика в одном частотном ресурсе на несколько абонентов. И мы будем сравнивать, как с традиционными способами разделения каналов, OFDM, так и с другими алгоритмами, которые уже предложены для новых технологий PD NOMA и RSMA».
