[論文レビュー] Communication Bandwidth for Emerging Networks: Trends and Prospects

Sudhir K. Routray, Pallavi Mishra+3 more|arXiv (Cornell University)|Mar 12, 2019

Advanced MIMO Systems Optimization参考文献 5被引用数 5

ひとこと要約

本稿は、インターネット・オブ・シングス（IoT）などのサービスに起因する需要増加を背景に、光回線および無線ネットワークにおける通信帯域幅の現在および将来の動向を分析している。グローバルコアネットワークの帯域幅使用状況を評価し、次世代ネットワークにおける将来の周波数割り当ておよび効率的な帯域幅利用のための主な動向と見通しを特定している。

ABSTRACT

Bandwidth is one of the essential resources for communication. Due to the emergence of large number of new services in different types of communications and their value added entities, the demand for bandwidth has gone up more than ever before. The Internet and its allied services are one of the main users of the global bandwidth. With this increasing demand, effective usage of the available bandwidth and the discovery of new bands become very important. In this article, we show current bandwidth usages and their utilities in different application domains. We show the present trends of bandwidth used for global communication by taking the international bandwidth of the core networks in to account. We analyzed the bandwidth trends in optical and wireless communication domains. Emerging services such as Internet of Things and their bandwidth provisioning too have been discussed in this article.

研究の動機と目的

• 新規ネットワークにおける通信帯域幅の現在状態および将来の動向を分析すること。
• インターネット・オブ・シングス（IoT）などの新規サービスに起因する帯域幅需要の増大を評価すること。
• 光回線および無線通信ドメインにおける帯域幅利用効率を評価すること。
• 効率的なスペクトル利用の機会の特定および新たな周波数帯の発見を目的としたこと。
• グローバルコアネットワークの帯域幅動向および将来のネットワーク設計に与える影響を包括的に概説すること。

提案手法

• 国際的なコアネットワーク帯域幅データの分析を通じて、グローバルな通信動向を評価すること。
• 高容量ファイバーネットワークも含む、光通信システムにおける帯域幅使用状況の検証。
• 特に5Gおよび新興モバイル技術を対象とした、無線通信帯域幅の動向調査。
• IoTや機械間通信のような新規サービスの帯域幅供給の評価。
• 複数の応用分野からのデータを統合し、共通のパターンと将来の要件を同定すること。
• 図2枚の図解的表現を用いて、帯域幅の動向および使用パターンを可視化すること。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 光回線および無線ネットワークにおけるグローバル通信帯域幅使用の現在の動向は何か？
• RQ2 インターネット・オブ・シングス（IoT）やクラウドベースのアプリケーションといった新規サービスに起因して、帯域幅需要はどのように変化しているか？
• RQ3 将来のネットワークにおける効率的なスペクトル利用の主な課題と機会は何か？
• RQ4 国際的コアネットワーク帯域幅データは、グローバルデータ通信量の拡大をどのように反映しているか？
• RQ5 上昇する帯域幅需要に対応するために、新しい周波数帯の発見と利用の見通しは何か？

主な発見

• データ集約的サービスおよびIoTアプリケーションの普及に伴い、帯域幅需要が顕著に増加している。
• 高容量バックホールおよびコアネットワーク伝送において、光通信ネットワークが依然として不可欠な役割を果たしている。
• 特に5Gおよびそれ以上の無線ネットワークは、帯域幅消費の急速な増加を経験している。
• 国際的コアネットワーク帯域幅データは、一貫した上行傾向を示しており、グローバルデータ通信量の拡大を反映している。
• 将来の帯域幅ニーズに対応するには、既存スペクトルの効率的利用と新たな周波数帯の探索が不可欠である。
• IoTのような新規サービスには、サービス品質を確保するためのスケーラブルで適応可能な帯域幅供給戦略の導入が求められる。