Математическая модель обслуживания двух типов трафика точкой доступа в диапазоне mmWave

С каждым годом число пользователей мобильной связью растёт, увеличивая требования к пропускной способности сети. Сети пятого поколения обеспечивают более быстрое и надёжное соединение с минимальными задержками в сравнении с предыдущими поколениями сетей, что удовлетворяет требованиям стандартов и потребностям современных пользователей. Передача данных в 5G осуществляется в миллиметровом диапазоне волн, требуя прямой видимости между приёмо-передающими устройствами, так как сигналы mmWave чувствительны даже к частичной блокировке луча от передающей антенны. Одним из способов повышения эффективности использования пропускной способности и ресурсов системы в миллиметровых сетях пятого поколения являются многоадресные соединения. Мультивещание позволяет передавать информацию группе абонентов, исключая дублирование передаваемых данных, таким образом, не требуя повторного занятия ресурса. Для случая ограниченного ресурса точки доступа и случайного объёма требования к ресурсу при представлении услуг в работе построена модель обслуживания точкой доступа одноадресного и многоадресного трафика по запросам пользователей, находящихся в зоне её покрытия. Модель учитывает возможность появления для обоих типов трафика блокаторов прямой видимости, прерывающих соединения в миллиметровом диапазоне волн. Основными показателями производительности, представляющими интерес, являются вероятности блокировки входящего запроса на установление соединения, вероятности прерывания одноадресных и многоадресных соединений, а также коэффициент использования ресурса отдельными типами трафика и всей системой в целом.

Mathematical model of servicing two traffic types by mmWave access point

Every year the number of mobile users is growing, increasing the requirements for network capacity. The fifth generation networks provide a faster and more reliable connection with minimal delays compared to previous generations of networks, which meets the requirements of standards and the needs of modern users. Data transmission in 5G is carried out in the millimeter wave range, requiring a line-of-sight between the receiving and transmitting devices, since mmWave signals are sensitive even to partial blocking of the beam from the transmitting antenna. Multicast connections are one of the ways to increase the efficiency of using capacity and system resources in 5G millimeter networks. Multicasting allows to transmit information to a group of users, eliminating duplication of transmitted data, thus not requiring re-occupation of the resource.In this paper, a model of unicast and multicast traffic servicing by an access point was built for the requests of users located in its coverage area for the case of a limited access point resource and a random amount of resource requirements when presenting services in the work is built. The model takes into account the possibility of the appearance of line-of-sight blockers for both types of traffic, interrupting connections in the millimeter wave range. The main performance indicators of interest are the probabilities of blocking an incoming connection request, the probabilities of interrupting unicast and multicast connections, and the resource utilization rate of individual traffic types and the entire system as a whole.