Решение проблемы оценки эффективности беспроводных сетей 5G
- Создана теория ресурсных систем массового обслуживания — отличие от классической теории в том, что в ресурсных СМО заявки могут занимать дополнительные ресурсы, помимо приборов и мест ожидания. Это значительно расширяет спектр моделируемых систем и кардинально решает проблему анализа сетей 5G, в которых для обслуживания сессий выделяются радиоресурсы. В рамках теории разработан комплекс моделей ресурсных систем массового обслуживания и алгоритмы расчета вероятностных характеристик для оценки показателей качества обслуживания сетей 5G.
- Разработана модель схемы доступа к радиоресурсам сети, предоставляющей пользователям услуги, генерирующие потоковый и/или эластичный трафик. В модели учтено приоритетное управление, реализованное за счет прерывания и/или снижения скорости передачи менее приоритетного трафика, и/или с помощью резервирования ресурсов. Модель построена таким образом, что любой изпотоков может соответствовать как потоковому, так и эластичному трафику, т.е. характеризоваться фиксированным и переменным требованием к ресурсам сети. Результаты показали, что компромисс производительности диктуется предлагаемой нагрузкой трафика запросов с наивысшим приоритетом. Важная особенность — смешанная стратегия позволяет улучшить использование ресурсов до 95 %, что на 10–15% выше по сравнению со схемой с полным резервированием, при этом обеспечивая изоляцию между типами трафика в условиях высокой нагрузки.
- Разработаны алгоритмы и механизмы:
- разделения ресурсов;
- нарезки сетей;
- передачи низкоскоростного трафика со сверхнадежной передачей данных и ультрамалой задержкой и высокоскоростного трафика широкополосного доступа;
- блокировки путей прямой видимости в сетях миллиметрового диапазона.
- Разработана модель динамической блокировки линии:
- прямой видимости от устройства до базовой станции (БС);
- прямой связи между устройствами в промышленных развертываниях сетей связи.
- Отличие модели в том, что для развертываний коммерческих сетей 5G-NR в городских условиях была учтена специфика объектов, блокирующих путь распространения радиоволн. Исследования показали высокую чувствительность вероятности прямой видимости к высотам абонентских устройств и БС. Прямая связь между оконечными устройствами возможна только в разряженных развертываниях или же на очень небольшой дистанции, не превышающей 5-10 м.
- Для концепции нарезки ресурсов сети для построения математической модели совместного обслуживания низкоскоростного трафика со сверхнадежной передачей данных и ультрамалой задержкой и высокоскоростного трафика широкополосного доступа на базовой станции (БС) канала связи 5G+ NR разработана модель схемы доступа к ресурсам сети, предоставляющей пользователям услуги с гарантированной скоростью передачи данных, т. е. генерирующие потоковый трафик. Особенность модели — схема доступа к ресурсам сети основана и на реализации совместного доступа к части имеющихся ресурсов, и на приоритизации обслуживания, построенной на прерывании. Схема доступа к ресурсам сети позволила увеличить использование ресурсов сети до 15% и показала:
- эффективность в диапазоне небольших нагрузок в использовании физических ресурсов БС и емкостей слайсов;
- значимое повышение эффективности при поддержке предоставления услуг для большего числа слайсов.
Решение проблемы оценки сценариев ультраплотных сетей с ультрамалыми задержками
- Создана теория стохастического анализа беспроводных сетей 5G. Проблемы заключаются в учете ряда случайных факторов
- расположения пользователя относительно базовой станции;
- наличия прямой видимости между приемной и передающей антеннами;
- присутствия блокиратора прямой видимости и др.
- Формализация и решение задач реализовано методами точечных случайных процессов и методами стохастической геометрии.
