Моделирование настойчивого поведения пользователей в сетях 5G NR с адаптацией скорости и блокировками

Технология радиодоступа 5G NR (New Radio), работающая в диапазоне миллиметровых волн, и будущие терагерцевые системы 6G предназначены для приложений, чувствительных к скорости. Такие приложения характеризуются адаптивностью, позволяющей снизить скорость передачи в соответствии с текущими условиями сети. Ненадежный характер сетей 5G/6G может вызывать повторные попытки продолжить обслуживание. Предложена модель обслуживания абонентов с нетерпеливым поведением на основе ресурсной системы массового обслуживания (РеСМО) с орбитой. В качестве характеристик обслуживания рассматриваются вероятности блокировки доступа на обслуживание и прерывания заявки, а также коэффициент использования ресурсов системы. Показано, что настойчивость пользователей позволяет понизить рассматриваемые вероятности: выполнение в среднем двух повторных попыток снижает оба показателя на 20%-70%. Настойчивость увеличивает использование системных ресурсов на 20%-40% и снижает долю потраченных впустую ресурсов в 2-3 раза.

Millimeter wave 5G New Radio access technology and future 6G terahertz systems are designed for rate-demanding multimedia applications. Such applications are adaptive to the network transmission rate. The unreliable nature of 5G/6G communications networks, subject to loss of connection due to dynamic blockage of radio propagation paths, can cause impatient user behavior leading to retries to continue service. For such systems, the authors propose a service model with impatient behavior and service interruption based on a resource queuing system with an orbit. The authors derive the new and ongoing session loss probabilities as well as characterize the efficiency of resource usage. Numerical results show that user persistence reduces the probabilities under consideration: performing an average of two retries reduces both indicators by 20%-70% while with an average of 10 attempts, the gain can reach 200%-300%. Persistence not only increases the use of system resources by 20%-40% but also allows them to be used efficiently reducing the percentage of wasted resources by two to three times.