Анализ плотности базовых станций системы 5G NR для предоставления услуг многоадресной передачи данных

В настоящее время в центре внимания исследовательского сообщества стоит вопрос о применении новых уникальных возможностей, предоставляемых системами 5G New Radio (NR) за счёт значительно более высоких скоростей передачи на уровне радиоинтерфейса. В таких системах предполагается использование антенных решёток, формирующих особые узкие диаграммы направленности излучения, что позволяет избегать высоких потерь и помех при передаче сигнала, характерных для высокочастотных диапазонов. Наряду с этим, узкие диаграммы направленности позволяют увеличивать зону покрытия соты базовой станции NR за счёт более высокого коэффициента усиления, но в то же время сокращают площадь покрытия отдельно взятого луча, а значит и количество многоадресных пользователей, которые могут быть обслужены с его помощью. В данной работе рассматривается передача потоковых данных для услуг виртуальной реальности с использованием технологии масштабируемого видеокодирования. При этом типе кодирования видео передаётся по слоям таким образом, что базовый слой обеспечивает самое низкое качество, а каждый дополнительный уровень позволяет повысить разрешение получаемого контента. В работе предполагается, что всем пользователям необходимо обеспечить базовый слой с помощью установления многоадресных сессий, которые позволяют в значительной степени повысить общую ёмкость сети, а дополнительные слои предоставляются по запросу в одноадресном режиме. Целью работы является разработка математической модели для оценки качества обслуживания при предоставлении услуг многоуровневого видео на базе многоадресных соединений, а также определение минимальной плотности базовых станций для обеспечения заданного качества обслуживания.

On the Density of 5G NR Deployment for Multicast Service Delivery

The current focus of the research community is to leverage the new and unique capabilities of 5G New Radio (NR) systems through higher transmission rates at the air interface layer. In such systems, it is assumed the use of antenna arrays that form special narrow radiation patterns, which allows avoiding high losses and interference in signal transmission, typical for high-frequency ranges. Along with this, narrow radiation patterns allow to increase the coverage area of the NR base station cell due to the higher gain, but at the same time reduce the coverage area of a single beam, and therefore the number of multicast users that can be served with its help. This paper discusses streaming data transmission for virtual reality services using scalable video coding technology. With this type of coding, video is transmitted in layers in such a way that the base layer provides the lowest quality, and each additional layer allows you to increase the resolution of the received content. The paper assumes that all users need to provide the base layer through the establishment of multicast sessions, which can significantly increase the overall capacity of the network, and additional layers are provided on demand in unicast mode. The aim of the work is to develop a mathematical model for assessing the quality of service when providing multi-level video services based on multicast connections, as well as determining the minimum density of base stations to ensure a given quality of service.