Оценка эффективности алгоритмов планирования для передачи чувствительного к задержке трафика по нисходящему каналу в режиме OFDM

Аннотация

Введение: повсеместное внедрение систем управления, основанных на беспроводной связи, в промышленных объектах формирует специфичный сценарий использования беспроводных систем, который получил название Индустриальный интернет вещей. В рамках данного сценария предполагается наличие большого, но конечного числа пользователей, для которых должна быть обеспечена передача коротких сообщений с низкой задержкой и ограничением на дисперсию задержки. Цель исследования: оценка эффективности алгоритмов планирования распределения частотно-временных ресурсов для систем связи с ортогональным частотным мультиплексированием каналов (OFDM) при передаче чувствительного к задержке трафика в нисходящем канале связи. Методы: система OFDM представлена в виде множества систем массового обслуживания M/G/1, произведена постановка оптимизационной задачи, решение которой определяет нижнюю границу средней задержки передачи сообщений чувствительного к задержке трафика по множеству исследуемых алгоритмов планирования. Результаты: предложен алгоритм вычисления значения нижней границы средней задержки передачи сообщений чувствительного к задержкам трафика в системе OFDM. Предложенный алгоритм принимает на вход параметры системы: средний размер сообщения, интенсивность входного потока и среднее значение максимально достижимой скорости передачи данных для каждого устройства, подключенного в базовой станции. На основе введенных параметров системы производится постановка оптимизационной задачи и ее решение численным алгоритмом. Решение оптимизационной задачи определяет значение нижней границы средней задержки передачи сообщений по множеству исследуемых алгоритмов планирования в нисходящем канале связи систем OFDM. Практическая значимость: полученный результат может быть использован разработчиками систем при планировании и развертывании OFDM сетей, а также является опорным результатом для разрабатываемой технологии сверхнадежной связи с низкими задержками (URLLC).