Inventory number IRN Number of state registration
0224РК01240 BR24993211-OT-24 0124РК01214
Document type Terms of distribution Availability of implementation
Промежуточный Gratis Number of implementation: 0
Not implemented
Publications
Native publications: 0
International publications: 0 Publications Web of science: 0 Publications Scopus: 0
Number of books Appendicies Sources
1 1 201
Total number of pages Patents Illustrations
190 0 35
Amount of funding Code of the program Table
120877904 О.1377 14
Code of the program's task under which the job is done
01
Name of work
Разработка решений для сетей 5G в концепции ORAN и эффективная маршрутизация и балансировка нагрузки в средах SDN для Казахстана
Report title
Type of work Source of funding The product offerred for implementation
Applied Модель
Report authors
Иманкулов Тимур Сакенович , Лебедев Данил Владимирович , Нурахов Едиль , Алимжанов Ермек Серикович , Қызырқанов Абзал Ермекбайұлы , Исламов Абулхаир Алишерулы , Турысбекова Сая Дауренқызы , Отарбай Женіс , Тусупов Ахмет Джамалбекович , Дарибаев Беимбет Серикович , Абишев Жан Игоревич , Тасмурзаев Нурдәулет Мұсаханұлы , Амангелды Бибарс Сапарғалиұлы , Муханбет Ақсултан Айтуарұлы , Шинасылов Шона Жораевич ,
0
0
6
1
Customer МНВО РК
Information on the executing organization
Short name of the ministry (establishment) Нет
Full name of the service recipient
Товарищество с ограниченной ответственностью "Astana IT University"
Abbreviated name of the service recipient "Astana IT University"
Abstract

Зерттеу объектілері Open RAN архитектурасы, SDN және OpenFlow технологиялары, виртуалдандырылған таратылған блоктар (vDU), интеллектуалды контроллерлер (RIC), ашық интерфейстер, ашық кодты шешімдер, 5G SA базалық станциялары, сондай-ақ SDN модельдеу құралдары – Mininet, ONOS, OpenDaylight және Ryu, сонымен қатар желіні басқару мен оңтайландыруда қолданылатын модельдерді оқытуға арналған деректер жиынтығы.

архитектура Open RAN, технологии SDN и OpenFlow, виртуализированные распределенные узлы (vDU), интеллектуальные контроллеры (RIC), открытые интерфейсы, решения с открытым исходным кодом, базовая станция 5G SA, инструменты моделирования SDN, такие как Mininet, ONOS, OpenDaylight, Ryu, а также наборы данных для обучения моделей управления и оптимизации сетей.

Разработка комплекса интеллектуальных телекоммуникационных систем для развития современной инфокоммуникационной инфраструктуры региона на базе открытого доступа open source Open RAN.

Ашық қолжетімділік ашық бастапқы Open RAN негізінде облыстың заманауи ақпараттық-коммуникациялық инфрақұрылымын дамыту үшін интеллектуалды телекоммуникациялық жүйелер кешенін дамыту.

Проведен всесторонний анализ архитектуры Open RAN, включая изучение виртуализированных распределенных узлов (vDU), интеллектуальных контроллеров (RIC) и открытых интерфейсов. Исследованы стандарты и спецификации, регулирующие интероперабельность и дезагрегацию сетей для гибкого и масштабируемого развертывания. Выполнена оценка решений с открытым исходным кодом для обеспечения высокой скорости передачи данных и минимальной задержки в сетях 5G. Проведен обзор технологий SDN, включая OpenFlow, для автоматизации взаимодействия элементов сети через стандартизированные API. Изучены методы мониторинга сетевого трафика, анализ типов данных и расчет предельного числа подключений. Применены методы искусственного интеллекта и машинного обучения для оптимизации управления сетевыми ресурсами, маршрутизации трафика, выявления неисправностей и обеспечения кибербезопасности. Важным аспектом работы стало изучение инструментов моделирования для SDN, включая Mininet, ONOS, OpenDaylight и Ryu. В рамках экспериментов исследовались методы симуляции реальных сетевых ситуаций, таких как увеличение нагрузки, потеря пакетов, изменение пропускной способности каналов и моделирование отказов. В ходе работы создана платформа для тестирования и внедрения современных алгоритмов, таких как методы усиленного обучения (Reinforcement Learning), оптимизационные подходы и алгоритмы анализа сетевого поведения.

Open RAN архитектурасына жан-жақты талдау жасалып, оның ішінде виртуалдандырылған таратылған блоктар (vDU), интеллектуалды контроллерлер (RIC) және ашық интерфейстер зерттелді. Желілердің икемді және ауқымды орналастырылуын қамтамасыз ететін өзара үйлесімділік пен декомпозицияны реттейтін стандарттар мен спецификациялар қарастырылды. Ашық кодты шешімдер 5G желілерінде жоғары деректер тасымалдау жылдамдығы мен минималды кідірісті қамтамасыз ету үшін бағаланды. Желілік элементтердің өзара әрекеттестігін стандартталған бағдарламалық интерфейстер (API) арқылы автоматтандыру мақсатында SDN технологиялары, соның ішінде OpenFlow, зерттелді. Желілік трафикті бақылау әдістері, деректер түрлерін талдау және қосылымдардың максималды санын есептеу әдістері қарастырылды. Желілік ресурстарды басқаруды оңтайландыру, трафикті бағыттау, ақауларды анықтау және киберқауіпсіздікті қамтамасыз ету үшін машиналық оқыту мен жасанды интеллект әдістері қолданылды. SDN модельдеу құралдары, соның ішінде Mininet, ONOS, OpenDaylight және Ryu мүмкіндіктерін зерттеуге ерекше назар аударылды. Эксперименттер барысында нақты желі жағдайларын, мысалы, трафиктің жоғарылауы, пакеттердің жоғалуы, өткізу қабілетінің өзгеруі және істен шығу модельдері симуляцияланды. Сондай-ақ, қазіргі заманғы алгоритмдерді, соның ішінде күшейтілген оқыту (Reinforcement Learning), оңтайландыру әдістері және желілік мінез-құлықты талдау алгоритмдерін тестілеу және енгізу платформасы құрылды.

В ходе работы проведен анализ решений для развертывания сетей 5G в концепции Open-RAN, включая эволюцию архитектур радиодоступа и ключевые требования, такие как минимизация задержек, поддержка Massive MIMO и интеграция edge computing. Изучены международные стандарты и альянсы, что позволило адаптировать технологии Open-RAN для условий Казахстана. Особое внимание уделено решениям с открытым исходным кодом, протестированным на базовых моделях сетей. Составлен перечень рекомендованных продуктов, пригодных для внедрения в инфраструктуру 5G. Определен ключевой компонент базовой станции 5G SA, адаптированный под локальную инфраструктуру, с потенциалом для импортозамещения. Также изучены технологии SDN, проведено тестирование контроллеров и инструментов мониторинга, что позволило разработать рекомендации по управлению сетевыми ресурсами. Проведен анализ применения искусственного интеллекта и машинного обучения для маршрутизации и безопасности, предложены интеллектуальные подходы для оптимизации сетей. Полученные результаты создают основу для внедрения 5G в Казахстане, способствуя развитию современной телекоммуникационной инфраструктуры.

Жұмыс барысында Open-RAN концепциясы аясында 5G желілерін енгізу бойынша шешімдерге талдау жүргізілді, оған радиоқолжетім архитектураларының эволюциясы және негізгі талаптар, мысалы, кідірісті минимизациялау, Massive MIMO қолдауы және edge computing интеграциясы кірді. Халықаралық стандарттар мен альянстар зерттеліп, Open-RAN технологияларын Қазақстан жағдайларына бейімдеуге мүмкіндік берді. Ашық кодты шешімдерге ерекше назар аударылып, олар желілердің базалық модельдерінде сыналды. 5G инфрақұрылымына енгізуге жарамды өнімдердің ұсынылатын тізімі құрастырылды. Жергілікті инфрақұрылымға бейімделген және импортты алмастыру әлеуетіне ие 5G SA базалық станциясының негізгі компоненті анықталды. Сондай-ақ SDN технологиялары зерттеліп, контроллерлер мен мониторинг құралдары сыналып, желілік ресурстарды басқару бойынша ұсыныстар әзірленді. Жасанды интеллект пен машиналық оқытуды маршрутизация және қауіпсіздік үшін қолдануға талдау жүргізіліп, желілерді оңтайландыру үшін интеллектуалды тәсілдер ұсынылды. Нәтижесінде алынған жұмыстар Қазақстанда 5G желілерін енгізуге негіз болып, қазіргі заманғы телекоммуникациялық инфрақұрылымды дамытуға ықпал етеді.

Основные конструктивные и технико-экономические показатели определяются в рамках проведенного анализа и подготовительного этапа. Выявлена значимость применения концепции Open-RAN для развертывания сетей 5G, что позволяет обеспечить гибкость инфраструктуры и снизить зависимость от проприетарных решений. Предварительные исследования показывают перспективы использования решений с открытым исходным кодом для оптимизации капитальных и операционных затрат, а также повышения технологической независимости. Анализ текущих технологий и архитектур продемонстрировал их соответствие требованиям к сетям пятого поколения, включая низкую задержку, поддержку высоких скоростей передачи данных и интеграцию интеллектуальных алгоритмов управления. Подготовительный этап позволил сформировать перечень перспективных технологий, которые обеспечат высокую пропускную способность и масштабируемость инфраструктуры, а также возможности для экономически эффективного внедрения решений в условиях Казахстана. Данные показатели будут уточнены и конкретизированы на следующем этапе разработки, по мере выполнения опытно-конструкторских работ и проведения экспериментального тестирования.

Основные конструктивные и технико-экономические показатели определяются в рамках проведенного анализа и подготовительного этапа. Выявлена значимость применения концепции Open-RAN для развертывания сетей 5G, что позволяет обеспечить гибкость инфраструктуры и снизить зависимость от проприетарных решений. Предварительные исследования показывают перспективы использования решений с открытым исходным кодом для оптимизации капитальных и операционных затрат, а также повышения технологической независимости. Анализ текущих технологий и архитектур продемонстрировал их соответствие требованиям к сетям пятого поколения, включая низкую задержку, поддержку высоких скоростей передачи данных и интеграцию интеллектуальных алгоритмов управления. Подготовительный этап позволил сформировать перечень перспективных технологий, которые обеспечат высокую пропускную способность и масштабируемость инфраструктуры, а также возможности для экономически эффективного внедрения решений в условиях Казахстана. Данные показатели будут уточнены и конкретизированы на следующем этапе разработки, по мере выполнения опытно-конструкторских работ и проведения экспериментального тестирования.

Телекоммуникационная инфраструктура Казахстана. Проектирование, развертывание и оптимизация сетей 5G. Разработка решений для автоматизации управления сетями и обеспечения кибербезопасности. Создание программно-определяемых систем управления сетевыми ресурсами для гибкого масштабирования сетей. Использование симуляционных инструментов для анализа и тестирования сетевых архитектур и внедрения современных алгоритмов управления.

Бұл зерттеудің нәтижелері Қазақстанның телекоммуникациялық инфрақұрылымында, 5G желілерін жобалау, орналастыру және оңтайландыру, сондай-ақ желіні автоматты басқару және киберқауіпсіздікті қамтамасыз ету бойынша шешімдерді әзірлеуде қолданылуы мүмкін. Нәтижелер SDN негізіндегі желілік ресурстарды икемді масштабтауға арналған жүйелерді құруды және желі архитектураларын талдау мен тестілеу үшін модельдеу құралдарын пайдалануды қолдайды, сондай-ақ заманауи басқару алгоритмдерін енгізуге мүмкіндік береді.

UDC indices
004.728.3.057.4, 004.716, 004.733
International classifier codes
28.21.27; 28.23.00;
Readiness of the development for implementation
Key words in Russian
White Box; Искусственный интеллект; Open-RAN; 5G; Интернет вещей; Software-Defined Networking; Network Function Virtualization;
Key words in Kazakh
White Box; жасанды интеллект; Open-RAN; 5G; интернетті заттар; Software-Defined Networking; Network Function Virtualization;
Head of the organization Хикметов Аскар Кусупбекович Кандидат физико-математических наук / доцент
Head of work Иманкулов Тимур Сакенович PhD / Ассоциированный профессор
Native executive in charge