О моделировании совместного обслуживания одноадресного и многоадресного трафика с приоритизацией

Увеличение числа пользователей и высокие требования к сети привели к необходимости внедрения технологии передачи данных на миллиметровых волнах (mmWave), чтобы повысить скорость передачи данных и минимизировать задержки. Переход на миллиметровый диапазон волн в пятом поколении (5G) сетей связи учитывает особенности реализации предоставления услуг, в числе которых чувствительность направленных антенных лучей к блокировкам радиосигнала. Кроме этого, при эффективном планировании сети, предоставляющей однои многоадресные услуги, требуется достигать баланса между входящими в противоречие решениями для этих двух типов трафика. В статье с применением методов теории массового обслуживания разработана математическая модель для описания механизма приоритизации при обслуживании комбинации однои многоадресного трафика, для каждого из которых принимается во внимание возможность появления блокаторов прямой видимости (Line of Sight, LoS). Особенности распространения сигнала учитываются в модели через разбиение зоны покрытия на две области. Построенная математическая модель позволяет найти аналитические выражения для вероятностей потери однои многоадресных соединений, а также объема занятого ресурса как отдельными типами трафика в разных областях зоны покрытия, так и во всей системе в целом. На балансе между перечисленными основными показателями производительности основан метод распределения радиоресурса базовой станции (БС) сети, который позволяет следить за соблюдением требований к качеству для обоих типов услуг.

The increase in the number of users and high network requirements have led to the need to introduce millimeter wave data transmission technology (mmWave) in order to increase data transfer speeds and minimize delays. The transition to the millimeter wave band in the fifth generation of communication networks allows the specifics of the implementation of the provision of services, including the sensitivity of directional antenna beams to radio signal blocking. In addition, when effectively planning a network providing unicast and multicast services, it is necessary to achieve a balance between opposite solutions for these two types of traffic. In this article, using the methods of the queuing theory, a mathematical model has been developed to describe the prioritizationmechanism for servicing a combination of unicast and multicast traffic, for each of which the possibility of line-of-sight (LoS) blockers is regarded. The features of signal propagation are taken into account in the model by dividing the coverage area into two areas. The constructed mathematical model allows one to find analytical expressions for the probabilities of loss of unicast and multicast connections as well as the amount of occupied resource both by individual types of traffic in different areas of the coverage area and in the entire system as a whole. The method of distribution of the radio resource of the network base station is based on the balance between the listed main performance indicators which allows one to monitor compliance with quality requirements for both types of services.