Quais são as lacunas de pesquisa atuais e direções futuras de alocação de recursos e programação para o 5G?

1 Otimização multidimensional

Uma das principais características do 5G é a natureza heterogênea e dinâmica da rede, que envolve múltiplas dimensões, como frequência, tempo, espaço, potência e usuário. Isso representa um desafio para a alocação e o agendamento de recursos, pois eles precisam considerar os trade-offs e interações entre essas dimensões, bem como o estado da rede, os padrões de tráfego e as preferências do usuário. Portanto, métodos de otimização multidimensional são necessários para encontrar as soluções ótimas ou quase ótimas que possam equilibrar os objetivos e restrições conflitantes de diferentes entidades e cenários de rede.

2 Aprendizado de máquina e inteligência artificial

Outra característica do 5G é a complexidade e incerteza da rede, que exige alocação de recursos e programação para se adaptar às mudanças de ambiente e comportamento do usuário. O aprendizado de máquina e a inteligência artificial podem fornecer ferramentas poderosas para aprender com dados, prever eventos futuros e tomar decisões inteligentes. No entanto, também há desafios e questões em aberto na aplicação de aprendizado de máquina e inteligência artificial à alocação e programação de recursos, como qualidade de dados, escalabilidade, robustez, interpretabilidade e segurança.

3 Coordenação entre camadas e entre domínios

As redes 5G são compostas por várias camadas e domínios, como físico, MAC, camadas de rede, transporte e aplicação, e domínios de acesso, núcleo, borda e nuvem. A alocação e o agendamento de recursos precisam ser coordenados entre essas camadas e domínios para alcançar o desempenho e a eficiência ideais da rede. No entanto, isso também introduz desafios e lacunas de pesquisa, como definir as interfaces e protocolos entre diferentes camadas e domínios, como compartilhar e trocar informações e recursos e como resolver os conflitos e dependências entre diferentes objetivos e políticas.

4 Eficiência energética e sustentabilidade

Espera-se que as redes 5G consumam mais energia do que as gerações anteriores, devido à implantação massiva de dispositivos, estações base e servidores e à alta demanda por transmissão e processamento de dados. Portanto, a eficiência energética e a sustentabilidade são aspectos importantes da alocação e programação de recursos, pois podem reduzir o custo operacional e o impacto ambiental da rede. No entanto, existem também compromissos e desafios para alcançar a eficiência energética e a sustentabilidade, tais como equilibrar a qualidade do serviço e o consumo de energia, como explorar as fontes de energia renováveis e as técnicas de colheita de energia e como conceber os algoritmos e mecanismos conscientes da energia.

5 Segurança e privacidade

As redes 5G também são vulneráveis a várias ameaças de segurança e privacidade, como espionagem, bloqueio, falsificação, negação de serviço e vazamento de dados. Essas ameaças podem afetar o desempenho e a confiabilidade da rede, bem como a confiança e a satisfação do usuário. Portanto, segurança e privacidade são aspectos essenciais da alocação e programação de recursos, pois podem proteger a rede e o usuário de ataques maliciosos e acessos não autorizados. No entanto, também há desafios e lacunas de pesquisa para alcançar segurança e privacidade, como projetar algoritmos e protocolos seguros e que preservam a privacidade, como lidar com os recursos limitados e a sobrecarga de criptografia e autenticação e como equilibrar o nível de segurança e privacidade e a eficiência da rede.

6 Veja o que mais considerar

Este é um espaço para compartilhar exemplos, histórias ou insights que não se encaixam em nenhuma das seções anteriores. O que mais gostaria de acrescentar?