Matematičari čine šemu 5G mreže efikasnijom i pouzdanijom

Matematičari čine šemu 5G mreže efikasnijom i pouzdanijom

Matematičari sa Univerziteta RUDN predložili su novu šemu za 5G mreže koja optimizuje pristup različitim segmentima mreže. Broj neprioritetnih zadataka koji čekaju početak izvršenja ili prekid se prepolovio, a verovatnoća isključenja za njih ne prelazi 0,1%. Rezultati su objavljeni u časopisu Matematika.

Dva ključna scenarija 5G mreža su poboljšani mobilni širokopojasni (eMBB) i ultra pouzdane komunikacije sa malim kašnjenjem (URLLC). eMBB se prvi put pojavio u 4G mrežama koje pružaju veliki propusni opseg podataka i nisko kašnjenje. Inovacija 5G je URLLC. Ovaj deo mreže prenosi podatke veoma brzo. Omogućava implementaciju aplikacija Interneta stvari, taktilnog Interneta i drugih najnovijih tehnologija.

Stoga, u slučajevima kada se URLLC i eMBB ukrštaju, prioritet se daje prvom. Smanjuje kvalitet aplikacija koje koriste eMBB.

Matematičari Univerziteta RUDN predložili su novu šemu za dodelu mrežnih resursa kako bi URLLC bio prioritet, a da ne bi izgubio eMBB.

„Novi scenariji korišćenja zahtevaju veoma velike brzine, veliki broj povezanih uređaja i aplikacije sa ultra malom kašnjenjem i visokom pouzdanošću. eMBB scenariji su orijentisani na ljude i uključuju pristup multimedijalnim sadržajima, uslugama i podacima. Zahtevaju široku pokrivenost, velika gustina korisnika i visoke brzine prenosa podataka.

„Da bi nekoliko scenarija koegzistiralo, neophodno je istovremeno pružati usluge sa različitim zahtevima za kvalitet usluge. Stoga se postavlja pitanje kako podeliti frekvencijski kanal između URLLC i eMBB sesija“, dr Irina Kočetkova, vanr. na Institutu za računarstvo i telekomunikacije Univerziteta RUDN.

Matematičari su koristili klasičnu šemu kada se sesije na eMBBB-u prekidaju ako nema resursa za URLLC. Nove eMBB sesije se zatim šalju u red čekanja. Odložene i prekinute sesije stalno proveravaju da li su resursi oslobođeni.

Autori su poboljšali ovaj pristup — verifikacija se ne dešava stalno, već periodično. Plus, „pogođene“ eMBB sesije čekaju svoj red na više mesta. Nova šema, za razliku od klasične, sastoji se od dve „orbite“ — odvojenih bafera za odložene i prekinute sesije.

Matematičari RUDN-a izveli su numerički eksperiment kako bi potvrdili efikasnost nove šeme. Dva odvojena bafera su skoro udvostručila broj aktivnih eMBB sesija. Istovremeno, verovatnoća neuspeha veze je mala — samo 0,1%.

„Ovaj model garantuje uspešan početak i kraj i neprekidnu eMBB sesiju. Šema praktično udvostručuje prosečan broj aktivnih eMBB aplikacija, uz zadržavanje verovatnoće prekida ispod jedne desetine procenta“, rekla je dr Irina Kočetkova, Vanredni profesor na Institutu za računarstvo i telekomunikacije Univerziteta RUDN.