Модель для анализа показателей эффективности использования технологии 5G NR-U

Технология 5G NR-U (NR-Unlicensed) использует частоты миллиметрового диапазона для связи 5G в нелицензируемом спектре, где происходит конкуренция за ресурсы с абонентами технологии WiGig. Использование миллиметровых диапазонов частот для 5G NR-U позволяет операторам дополнять лицензируемый спектр 5G нелицензируемым спектром, обеспечивая дополнительную пропускную способность и более высокие скорости для услуг 5G. В данном исследовании оцениваются параметры качества связи в области с определённой плотностью пользователей NR и WiGig, где пользователи NR могут использовать технологию NR-U, если выполняются их требования к скорости. Для этого вводится модель, разработанная с помощью инструментов теории массового обслуживания и марковских процессов и позволяющая вычислять скорости, предоставляемые ПУ (пользовательскими устройствами) NR-U и ПУ WiGig. При помощи данной модели определяются эффективные радиусы покрытия NR и WiGig-частей базовой станции NR-U, вычисляется функция распределения требований к ресурсам, анализируются характеристики потока блокируемых заявок, которые не могут быть обслужены в лицензируемом диапазоне и, следовательно, перенаправлены в нелицензируемый спектр, а также скорость передачи данных в нелицензируемом диапазоне для NR-U. Перечисленные выше характеристики модели рассчитываются при помощи программ, написанных на языке программирования Python. Полученные результаты расчётов представляются в виде графиков.

On the analysis of 5G NR-U technology performance metrics

NR-U (NR-Unlicensed) 5G technology uses millimeter wave frequencies for 5G communications in the unlicensed spectrum, where there is competition for resources with WiGig technology users. The use of mmWave frequency bands for 5G NR-U allows operators to supplement licensed 5G spectrum with unlicensed spectrum, providing additional capacity and higher speeds for 5G services. This study evaluates connection quality parameters in an area with a certain NR and WiGig user density, where NR users can use NR-U technology if their speed requirements are met. a model developed using the tools of queuing theory and Markov processes, and allowing to calculate the speeds provided by NR-U UEs (user equipment) and WiGig UEs, is introduced. Using this model, the effective coverage radiuses of NR and WiGig parts of the NR-U base station are determined, the distribution function of resource requirements is calculated; the characteristics of the flow of blocked applications, which cannot be served in the licensed range and, therefore, are redirected to the unlicensed spectrum, are analyzed; the data rate in the unlicensed spectrum for NR-U is analyzed. The characteristics of the model listed above are calculated using programs made in the Python programming language. The results of calculations are presented in the form of graphs.