Комутаційна мережа оператора зв’язку з оптимізацією енергонезалежного режиму роботи

Abstract

Галузь інформаційних технологій є однією з перших за швидкістю розвитку у сучасному світі. Вона знаходиться у постійному русі, здійснюючи перетворення у всіх аспектах життя суспільства. Для виконання завдань шаблоного аналізу все частіше застосовуються нейронні мережі, для спрощення сприйняття специфичних масивів інформації широко використовуються мовленнєві моделі, а у побуті пересічної людини з’являється все більше підключених до глобальної мережі смарт-пристроїв. Інформаційні технології стають життєвою необхідністю для бізнесу. Українські компанії все частіше використовують різноманітні програмні рішення для автоматизації бізнес-процесів, управління клієнтською базою та аналізу даних. Наприклад, у сфері електронної комерції активно розвиваються нові сервіси та платформи, які полегшують процеси продажу та підтримки клієнтів. Хмарні сервіси дозволяють зберігати дані в онлайні та мати до них доступ з будь-якого пристрою з Інтернетом. Це забезпечує більшу гнучкість та ефективність у роботі. Україна також активно розвивається у сфері штучного інтелекту (AI) та машинного навчання (ML). Деякі українські компанії вже успішно впроваджують технології штучного інтелекту для різних завдань, починаючи від аналізу даних і закінчуючи автоматизацією процесів у виробництві. Також важливою складовою розвитку інформаційних технологій в Україні

є освіта. Українські університети активно розвивають програми підготовки IT- спеціалістів, а також організовують різноманітні курси та тренінги з сучасних

технологій для широкої громадськості. Інформаційні технології в Україні мають великий потенціал для подальшого розвитку. За умови правильної стратегії розвитку, активної підтримки держави та підготовки кваліфікованих кадрів, ця галузь може стати одним із ключових драйверів економічного зростання країни. Видатки на енергетичне забезпечення IT-інфраструктури зростають пропорційно до розширення галузі, саме тому в останні роки дуже велика увага приділяються питанням оптимізації енергоспоживання. Окрім видатків на енергоживлення, через зростання ролі IT у майже всіх сферах життя людини, включаючи не тільки побут, але й бізнес та промисловість, зростають потенційні фінансові втрати через перебої у енергопостачанні. Тому говорячи про енергоефективність, ми обов’язково також маємо на увазі певну автономність для забезпечення безперервного режиму роботи. Телекомунікація є зв’язуючою ланкою між усіма системами сучасного життя, тому забезпечення безперервності у наданні послуг зв’язку є ключовим завданням для фахівців галузі. Актуальність. Регулярні перерви в електропостачанні через збройну агресію російської федерації проти громадян України різко підкреслюють проблему зв'язку в країні. Ця проблема широко висвітлюється у засобах масової інформації, зокрема у інтернет виданні “Українська правда”[1]. Кожен раз, коли вимикається світло, користувачі активно переключаються на використання мережі стільникового зв'язку для передачі даних, що призводить до значного навантаження на вежі мобільних операторів. Сучасні мобільні мережі розраховані на те, що більшість користувачів використовує провідний стаціонарний інтернет. Однак через раптовий наплив абонентів, мобільні мережі не в змозі задовольнити підвищену потребу. Через це кожного разу під час блекаутів інтернет-мережа мобильних операторів, що є резервною для фіксованого зв’язку, також стає практично недоступною через перевантаження. Оскільки мобільні оператори та інтернет-провайдери залежать від електроенергії, значні перебої у постачанні електрики залишають українців без зв'язку. У жовтні 2023 року у зв'язку зі збільшенням споживання електроенергії в регіоні велика частина електричної мережі була тимчасово відключена, що викликало серйозні перебої в роботі мобільного зв'язку. Це підкреслило необхідність розробки стратегій та механізмів для забезпечення неперервного функціонування зв'язку навіть у складних умовах. Влада також активно впроваджуються заходи для забезпечення неперервності зв'язку в умовах кризи. Наприклад, 26 листопада 2022 року президент Володимир Зеленський ввів у дію рішення РНБО "Про забезпечення електронними комунікаційними послугами в умовах воєнного стану" [2]. Зараз українські оператори зв'язку активно працюють над підвищенням стійкості мережі та вровадженням нових технологій, які дозволять забезпечити неперервний доступ до зв'язку навіть у найскладніших умовах. Широко застосовуються різні підходи до оптимізації усіх сегментів мереж операторів для покращення енергонезалежності: активно застосовуються підходи віртуалізації для винесення серверної частини поза межі мережі живлення оператора, йдуть процеси оновлення модельного ряду обладнання на більш енергоефективне та йде пошук технологій, що значним чином можуть підвищити відмовостійкість мереж в умовах нестабільного енергопостачання. Мета дослідження: у дослідженні мають бути вирішені дві важливі задачі, кожна з яких має велике значення для подальшого розвитку та функціонування інформаційних технологій в сучасному світі. Перше завдання полягає в визначенні значущості фактору непередбачуваного знеструмлення обладнання оператора зв'язку на загальну роботу мережі оператора. Це важливо, оскільки доступ до інтернету в сучасному світі стає необхідністю для багатьох аспектів життя, від роботи до розваг, та його надійність є ключовим аспектом задоволення потреб користувачів. Друге завдання передбачає використання методу експертних оцінок для визначення оптимальної технології, яка відповідатиме нагальним потребам бізнесу і матиме необхідний запас за ключовими параметрами для успішної комерційної експлуатації протягом наступних 10-15 років, з мінімальними витратами на модернізацію. Це означає, що ми маємо вибрати технологічні рішення, які не лише відповідають поточним потребам бізнесу, а й будуть забезпечувати його конкурентоспроможність у майбутньому і дозволять ефективно працювати на протязі тривалого часу. Об’єктом дослідження є комутаційна мережа оператора зв'язку, статистика звернень абонентів щодо відсутності зв’язку. Предметом дослідження є енергонезалежний режим роботи обладнання оператора зв’язку, вплив різних факторів на виникнення перебоїв у роботі мережі, шляхи оптимізації мережі для досягнення цілі збільшення часу автономної роботи. Методи досліджень. Для вирішення першого завдання ми проаналізували за допомогою кореляційного аналізу дані кількості звернень до технічної підтримки оператора зв’язку за 40 днів. Це допомогло нам зрозуміти, які фактори впливають на отримання послуг абонентом у потрібний для нього час. Друге завдання передбачає використання методу експертних оцінок. Для його вирішення ми залучили експертів з галузі індустрії зв'язку, з розумінням тенденцій ринку та прогнозуванням його розвитку. На основі отриманих даних ми змогли визначити, яка технологія є найбільш вигідною для бізнесу в майбутньому і може забезпечити йому конкурентну перевагу.

Апробацію теми було проведено під час CXXХIІІ Міжнародної науково- практичної інтернет - конференції «Розвиток науки та техніки України під час

воєнного стану», 3 листопада 2023 року[3], а також XVI Всеукраїнської науково-практичної WEB конференції аспірантів, студентів та молодих вчених «Комп’ютерні інтелектуальні системи та мережі» (КІСМ-2024). [4] Наукові положення. Пошук методів зменьшення споживної потужності мережевою інфраструктурою обумовлений факторами: зростання вартості електроенергії, зростаючими вимогами до автономності. У роботі магістра роглянуті наступні шляхи для збільшення атовномності систем: використання технології серверної віртуалізації, впровадження технології пасивних оптичних мереж PON замість класичної технології FTTB. В ході наукового дослідження за допомогою методу експертної оцінки обгрунтували припущення щодо доцільності використання технології PON виходячи з основного критерію «енергостоживання». Практичне значення. Дослідження має великий потенціал для вдосконалення інфраструктури зв'язку та забезпечення стабільності та ефективності її роботи в майбутньому. Аналіз впливу непередбачуваних відключень та вибір оптимальної технології для впровадження може допомогти операторам зв'язку підвищити якість своїх послуг і забезпечити задоволення потреб клієнтів протягом тривалого часу.