Забезпечення якості обслуговування інтернету медичних речей в мережі стандарту 5G

М.В. Васильківський; А.А. Коломієць; М.В. Будаш; А.В. Прикмета; А.О. Олійник

doi:10.36910/6775-2524-0560-2024-56-41

М.В. Васильківський https://orcid.org/0000-0002-6586-2563
А.А. Коломієць https://orcid.org/0000-0003-2120-7644
М.В. Будаш
А.В. Прикмета
А.О. Олійник

DOI: https://doi.org/10.36910/6775-2524-0560-2024-56-41

Ключові слова: LTE, 5G, Інтернет медичних речей (IoMT), телекомунікаційна мережа

Анотація

У роботі вирішується актуальна науково-прикладна проблема забезпечення якості обслуговування (QoS) Інтернету медичних речей (IoMT) в мережі стандарту LTE/5G. Запропоновано класифікацію трафіку за пріоритетами, яка включає чотири класи якості, що дозволяє забезпечити пріоритетну обробку критичного медичного трафіку і оптимізувати використання мережевих ресурсів. Розглянуті рішення дозволяють забезпечити необхідні параметри QoS для критичних медичних додатків, таких як мінімальна затримка і висока надійність передачі даних, що є критично важливим для систем охорони здоров'я. Здійснено комплексний аналіз проблем управління якістю обслуговування (QoS) для Інтернету медичних речей (IoMT) у мережах 5G. Розглянуто взаємодію мережі стандарту 5G з мережею IoMT, а також особливості підвищення QoS для медичних пристроїв і додатків. Визначено критичні вимоги до якості обслуговування медичних додатків, включаючи мінімальну затримку, низький джитер, високу пропускну здатність і максимальну надійність. Проаналізовано виклики, пов'язані з обслуговуванням IoMT-пристроїв у мережах 5G, зокрема високі вимоги до QoS для тактильного інтернету (TI). Досліджено способи інтеграції IoMT-пристроїв у мережу 5G, враховуючи специфічні вимоги медичних додатків. Запропоновано методи попередньої обробки запитів у мережі IoMT перед передачею їх у мережу 5G для зменшення навантаження на базові станції. Розглянуто класифікацію трафіку за пріоритетами, яка включає чотири класи якості, що дозволяє ефективно керувати ресурсами мережі і забезпечувати необхідний рівень QoS. Досліджено алгоритми динамічного управління ресурсами та пріоритетами, які дозволяють забезпечити належний рівень обслуговування навіть при високому завантаженні мережі. Використання сучасних технологій, таких як SDN і NFV, для гнучкого управління мережевими ресурсами і адаптації до змінних умов експлуатації. Дослідження підтвердило важливість класифікації трафіку, динамічного управління ресурсами та пріоритетного обслуговування для забезпечення високої якості обслуговування медичних пристроїв і додатків у мережах 5G.

Посилання

1. Awotunde, J. B., Bhoi, A. K., & Barsocchi, P. (2021). Hybrid cloud/fog environment for healthcare: An exploratory study, opportunities, challenges, and future prospects. Hybrid Artificial Intelligence and IoT in Healthcare (pp. 1-20). Singapore: Springer.
2. Amin, S. U., & Hossain, M. S. (2021). Edge intelligence and Internet of Things in healthcare: A survey. IEEE Access, 9, 45-59.
3. Ding, Y., et al. (2021). DeepEDN: A deep-learning-based image encryption and decryption network for Internet of Medical Things. IEEE Internet of Things Journal, 8(3), 1504-1518.
4. Irrum, F., Ali, M., Naeem, M., Anpalagan, A., Qaisar, S., & Qamar, F. (2021). D2D-enabled resource management in secrecy-ensured 5G and beyond heterogeneous networks. Physical Communication, 45, 101275, ISSN 187-4907.
5. Hameed, K., Bajwa, I. S., Sarwar, N., Anwar, W., Mushtaq, Z., & Rashid, T. (2021). Integration of 5G and Block-Chain Technologies in Smart Telemedicine Using IoT. Journal of Healthcare Engineering, 2021.