Δίκτυα 5G και μεταγενέστερα

Abstract

Η μελέτη αυτή προσφέρει μια διεξοδική ανάλυση της ανάπτυξης των ασύρματων δικτύων, περιλαμβάνοντας τα πάντα, από τα πρώτα κυψελοειδή συστήματα μέχρι τις πιο πρόσφατες εξελίξεις στην τεχνολογία πέμπτης γενιάς (5G). Η συζήτηση καλύπτει τα μοναδικά χαρακτηριστικά κάθε γενιάς δικτύου, δίνοντας έμφαση στα χαρακτηριστικά και τα αρχιτεκτονικά στοιχεία που τα διαφοροποιούν. Γίνεται εις βάθος ανάλυση της έλευσης της τεχνολογίας 5G, αποκαλύπτοντας τα ιδιαίτερα χαρακτηριστικά της, την αρχιτεκτονική του δικτύου και τους κρίσιμους ρόλους που διαδραματίζουν τεχνολογίες όπως οι στρατηγικές Cloud, το Software-Defined Networking (SDN) και το Network Functions Virtualization (NFV). Η μελέτη διερευνά τις δυσκολίες και τα ζητήματα που περιβάλλουν την ανάπτυξη των δικτύων 5G, δίνοντας έμφαση στην ανάγκη για ενοποιημένες και κλιμακούμενες υποδομές. Η μελέτη εξετάζει τον τρόπο με τον οποίο οι σύγχρονες τεχνολογίες, όπως το SDN και το NFV, μπορούν να ενσωματωθούν στην ασύρματη τεχνολογία 5G, υπογραμμίζοντας τα οφέλη και τους τρόπους με τους οποίους προωθούν την εικονικοποίηση δικτύων. Επιπλέον, εξετάζεται η συμβολή του Multi-Access Edge Computing (MEC) στη βελτίωση της αποδοτικότητας του δικτύου 5G. Οι εφαρμογές της τεχνολογίας 5G, ιδίως όσον αφορά τα μη επανδρωμένα εναέρια οχήματα (UAV) και την αρχιτεκτονική Beyond 5G (B5G), καταλαμβάνουν σημαντικό μέρος της μελέτης. Κάνουμε μια πλήρη ανάλυση των πρωτοκόλλων επικοινωνίας που χρησιμοποιούνται για UAV, συμπεριλαμβανομένων των κυψελοειδών δικτύων mmWave, των θεμάτων ενεργειακής απόδοσης, της μη-ορθογώνιας πολλαπλής πρόσβασης (NOMA) και των γνωστικών δικτύων. Με έμφαση στο ρόλο του 5G στις ρομποτικές επικοινωνίες, την επικοινωνία μεταξύ συσκευών (D2D) και την επικοινωνία μεταξύ μηχανών (M2M) στο πλαίσιο του Διαδικτύου των Πραγμάτων (IoT), η μελέτη ολοκληρώνεται με μια εμπροσθοβαρή ανάλυση των μελλοντικών προοπτικών στα ασύρματα δίκτυα. Για τους μελετητές, τους εμπειρογνώμονες επιχειρήσεων και τους οπαδούς που είναι περίεργοι για το μέλλον των ασύρματων δικτύων πέραν του 5G, η ολοκληρωμένη ανάλυση που παρέχεται σε αυτό το άρθρο αποτελεί ανεκτίμητη πηγή.------------------------------------------------ This study offers a thorough analysis of the development of wireless networks, including everything from the first cellular systems to the most recent developments in fifth-generation (5G) technology. The discussion covers the unique characteristics of each network generation, with an emphasis on the features and architectural elements that differentiate them. An in-depth analysis of the advent of 5G technology is provided, revealing its unique characteristics, network architecture and the critical roles played by technologies such as Cloud strategies, Software-Defined Networking (SDN) and Network Functions Virtualization (NFV). The study explores the difficulties and issues surrounding the deployment of 5G networks, with an emphasis on the need for unified and scalable infrastructures. The study examines how modern technologies, such as SDN and NFV, can be integrated into 5G wireless technology, highlighting the benefits and ways in which they promote network virtualization. In addition, the contribution of Multi-Access Edge Computing (MEC) to improving the efficiency of the 5G network is examined. The applications of 5G technology, in particular with regard to Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) and Beyond 5G (B5G) architecture, occupy a significant part of the study. We make a comprehensive analysis of the communication protocols used for UAVs, including mmWave cellular networks, energy efficiency issues, nonorthogonal multiple access (NOMA) and cognitive networks. With a focus on the role of 5G in robotic communications, device-to-device (D2D) and machine-to-machine (M2M) communications in the context of the Internet of Things (IoT), the paper concludes with a forward-looking analysis of future perspectives in wireless networks. For scholars, business experts, and enthusiasts curious about the future of wireless networks beyond 5G, the comprehensive analysis provided in this article is an invaluable resource.