Оценка эффективности механизма резервирования полосы пропускания для технологии mmWave в сетях связи пятого поколения

Аннотация

Введение: в системах 3GPP NR частые блокировки прямой видимости между приемо-передающими устройствами
могут привести к сбросу уже принятых в систему сессий, обслуживание которых не завершено, что снижает качество
предоставления услуг пользователям сети связи. Одним из способов повысить непрерывность сессий является ме-
ханизм резервирования ресурса базовой станции для принятых в систему сессий. Цель: разработка математической
модели для анализа влияния механизма резервирования радиодиапазона на основные показатели качества обслужи-
вания в сети 5G с учетом ключевых особенностей технологии 3GPP NR, включая высоту взаимодействующих объектов,
геометрию и мобильность блокеров, миллиметровый диапазон передачи, модуляционно-кодовые схемы, антенные ре-
шетки, а также прямую видимость между приемо-передающими устройствами. Результаты: построена математическая
модель в виде ресурсной системы массового обслуживания с сигналами, где радиодиапазон базовой станции соответ-
ствует ресурсу, а сигналы моделируют изменение условий прямой видимости между приемо-передающими устройства-
ми. Создание приоритета для сессий, чье обслуживание еще не завершено, обеспечивает значительную гибкость для ба-
лансировки непрерывности сессии и отказа в установлении новой сессии за счет небольшого снижения эффективности
использования радиоресурса. С использованием разработанной модели показано, что управление доступом к ресурсу
посредством резервирования даже небольшой полосы пропускания (менее 10 % от общего объема ресурсов) для под-
держания сессий, уже принятых на обслуживание, положительно влияет на непрерывность сессий, поскольку заметно
увеличивает вероятность их успешного завершения. Практическая значимость: предложенный механизм эффективнее
работает в условиях перегрузки и с сессиями, имеющими высокие требования к скорости передачи данных, что повы-
шает его востребованность для систем связи 5G NR.