Диссертация (1155078), страница 10

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 10)

Параметры каналов сети LTECQIMCS0—QPSK,78/1024QPSK,120/1024QPSK,193/1024QPSK,308/1024QPSK,449/1024QPSK,602/102416QAM,378/102416QAM,490/102416QAM,616/102464QAM,466/102464QAM,567/102464QAM,666/102464QAM,772/102464QAM,873/102464QAM,948/1024123456789101112131415Спект–ральнаяэффектив–SNR (дБ)ностьek(Бит/с/гЦ)—< –6.7536–6,7536 <0.15237–4,9620–4,9620 <0.2344–2,9601–2,9601 <0.3770–1,0135–1,0135 <0.60160,96380,9638 <0.87702,88012,8801 <1.17584,91854,9185 <1.47666,70056,7005 <1.91418,71988,7198 <2.406310,51510,515 <2.730512,4512,45 <3.322314,34814,348 <3.902316,07416,074 <4.523417,87717,877 <5.115219,9685.5547> 19,968 C1DL   C1UL   C2DL  C i   C j   Ci  C2UL  Cj ———4872253247162030101419710135810468346245245244223123123122172Таблица 2. Рекомендованная скорость передачи данных припредоставлении услуг видеовызоваРекомендованнаяскорость в DL,CuDL , [Кбит/с]Рекомендованнаяскорость в UL,CuUL , [Кбит/с]Видеовызов HQ, u  1500500Групповой выдеовызов до 3человек, u  21500512Тип услугиРассмотрим два способа ассоциации UL – с разделением каналов итрадиционный.

Согласно первому, в качестве соты, с которой будетустановлен UL, будет выбрана сота с наименьшим значение затухания сигнала(Pathloss, PL) от устройства к станции. Данный сценарий предполагаетразделение UL и DL между разными станциями. Второй тип относится ктрадиционному методу ассоциации UL в соте, в которой будет достигатьсянаибольшая мощность принимаемого сигнала в DL (Reference Signal ReceivedPower, RSRP) [28].Для определения требований к ресурсам в DL и UL необходимовычислить значения вероятностей  ij по формуле (3.4) для возможныхзначений вектора riju (3.5). Мощность передачи сигнала станциями eNBS иeNBM, усиление антенны устройства и значения шума, выбраны согласнорекомендациям [2, 4, 10].

Расстояние D1 от мобильного пользовательскогоустройства до станции пикосоты, не должно быть меньше 2 м, в то время какeNBM рекомендовано располагать на высоте 15 м. Радиус действия сигнала впикосоте может достигать 75 м, зона покрытия радиосигналом базовойстанции макросоты составляет около 1 км. Раздельная ассоциация каналов вэтом случае возмодно, если устройство находится на расстоянии более 75 м отстанции пикосоты. В таблице 3 представлены необходимые для вычисленияфункции распределения требований к ресурсам параметры макросоты ипикосоты.73Таблица 3. Параметры макросоты и пикосоты для вычисления функциираспределения требований к ресурсамСценарииассоциацииМощностьстанции, PУсилениеантенны, Aне DUDeULeNBS0,2 Вт 0,25 Вт0 дБРасстояние, [2–75]м D1; D2 Шум, NDLeNBS6 дБULeNBMDLeNBMULeNBSDLeNBM0,2 Вт40 Вт0,2 Вт40 Вт0 дБ15 дБ0 дБ2 дБ2 дБ[2–75]мDUDe[15–1000] [15–1000] [75–125] [100–1000]мммм9 дБ6 дБ9 дБ6 дБ9 дБВ качестве исходных данных для модели разделения ресурсовбеспроводной сети были взяты данные из [33].

Авторы приводят сведения ореальной гетерогенной беспроводной сети, развернутой на территории в 1 км2в одном из районов Лондона телекоммуникационным провайдером Vodafone.На обозначенной территории расположены 5 макросот и 64 пикосоты, которыемогут обслуживать до 560 пользователей.

Благодаря информации орасположении пользователей в сети и количестве соединений со станциямиeNBM и eNBS в моменты пиковой нагрузки, в [33] были получены средниезначения количества соединений, приходящихся на макросоту и пикосоту.С учетом данных, представленных в [28] были сделаны следующиепредположения.1. Рассматривается макросота, на территории которой равномернорасположены 13 пикосот.

Пользователи расположены равномерновнутри сот, сформированная сеть может обслуживать до 326соединений.2. Количество запросов на предоставление услуги 1–го типа(видеовызововHQ)вдваразабольше,чемколичество74пользователей, запрашивающих услугу 2–го типа (групповоговидеовызова с поддержкой до трех пользователей).3. Длительность одной сессии в среднем составляет 1 минуту.В систему поступают потоки запросов на предоставление услуги 1–гои 2–го типа. С интенсивностью 1 устройство запрашивает установлениесессии 1–го типа с eNBM , с интенсивностью 3 устройство будет пытатьсяустановить сессию со станцией eNBS.Аналогично, с интенсивностью 2 поступает поток заявок наустановление сессий 2–го типа в макросоте, а с интенсивностью 4 – в малойсоте.

При разделении DL и UL, предполагается, что в систему поступает потокзапросов на предоставление услуги 1–го типа с интенсивностью 5 , а услуги2–го типа – с интенсивностью 6 , таблица 4.Таблица 4. Параметры нагрузки в беспроводной сетиЗначениебез DUDeс DUDeИнтенсивность поступления сессий1 (eNBM)4,331,083 (eNBS)Видеовызов HQ0,450,455–3,252 (eNBM)2,170,54Групповой4 (eNBS)0,230,23видеовызов6–1,625Среднее время обслуживания сессииВидеовызов HQ11Групповой11видеовызовТип услугиПараметры75Сценарий 1eNBSDDLСценарий 3DULСценарий 2eNBMDDL – расстояние от eNBs, при котором RSRPS > RSRPMDUL – расстояние от eNBs, при котором PLS < PLMРисунок 3.7 – Сценарии ассоциации UL и DL в моделиразделения ресурсов беспроводной сетиДля каждого из сценариев ассоциации UL и DL, представленных нарисунке 3.7, были получены показатели эффективности модели разделенияресурсов в беспроводной сети.

На рисунке 3.8 представлены результатывычисления вероятности блокировки системы, на рисунке 3.9 – средний объемзанятых ресурсов.Сценарии 1 и 2 описывают ассоциацию DL и UL согласно наибольшегозначения RSRP в DL. Сценарий 1 предполагает ассоциацию мобильныхпользовательских устройств, для которых мощность принимаемого сигналаRSRPS от eNBS превышает мощность принимаемого сигнала RSRPM от eNBM.Аналогичным образом ассоциация UL происходит и в сценарии 2, но приусловии RSRPM  RSRPS .

Сценарием 3 предусмотрено разделение UL и DLмежду eNBM и eNBS за счет того, что ассоциация UL будет происходитьсогласно уровню затухания сигнала от устройства к станции. Поэтому приRSRPM  RSRPS UL будет ассоциирован с eNBS, так как PLM  PLS .Проанализируем полученные значения среднего объема занятыхресурсов. Как и ожидалось в случае ассоциации UL и DL с одной и той жестанцией, объем занятых ресурсов в макросоте существенно превышает объемресурсов, занятых в пикосоте за счет того, что как только мобильное76устройство отдаляется от eNBS больше чем на DDL UL и DL перебрасываютсяна eNBM, при этом базовая станция пикосоты остается мало загруженной.Концепция DUDe напротив демонстрирует снижение объема занятыхресурсов в макросоте за счет загрузки пикосоты, минимизирую вероятностьотказа в обслуживании.Вероятность блокировки, B0,40,350,30,250,20,150,10,050без DUDeМакросотас DUDeПикосотаOбъем занятого ресурса, bРисунок 3.8 – Вероятность блокировки в беспроводной гетерогенной сети20181614121086420без DUDeМакросотас DUDeПикосотаРисунок 3.9 – Средний объем занятых RB в беспроводной гетерогенной сети77ЗАКЛЮЧЕНИЕВ диссертационной работе была построена модель разделения ресурсовсовременной беспроводной сети в виде многолинейной СМО ограниченнойемкости со случайными требованиями к ресурсам и выполнен анализпоказателей эффективности предложенной модели.

Основные результатыдиссертационной работы заключаются в следующем:1. ДляпростойСМОограниченнойемкостиислучайнымитребованиями к ресурсам в аналитическом виде получены формулывероятности блокировки и среднего объема занятых ресурсов.Проведен численный анализ в предположении о биномиальном,смещенном биномиальном и геометрическом распределенияхслучайных требований к ресурсам.2. Разработанановаямодельразделениярадиоресурсоввсовременной беспроводной гетерогенной сети связи в видемноголинейной СМО ограниченной емкости с заявками несколькихклассов и случайными требованиями. В аналитическом видеполучены формулы для стационарных вероятностей, вероятностиблокировки и среднего объема занятых ресурсов.3.

РазработанметодобъединенныманализапотокоммоделизаявокссопомощьюСМОссредневзвешеннымитребованиями. Получены аналитические и рекуррентные формулыдля вероятности блокировки, среднего объема и дисперсии занятыхресурсов.4. Разработан метод нахождения функции распределения ресурсов(ресурсных блоков) в UL и DL на примере беспроводной сети LTE–Advanced.В заключение автор выражает благодарность своему научномуруководителю – доктору технических наук, профессору, заведующемукафедрой прикладной информатики и теории вероятностей Самуйлову78Константину Евгеньевичу, а также кандидату физико–математических наук,доценту кафедры прикладной информатики и теории вероятностей СопинуЭдуарду Сергеевичу за всестороннюю поддержку во время обучения васпирантуре и за неоценимую помощь в работе над диссертацией.79СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ1.3GPP TR 25.951 V10.0.0 (2011–05) 3rd Generation Partnership Project; FDDBase Station (BS) classification (Release 10).2.3GPP TS 36.101 V12.9.0 (2015–10) 3rd Generation Partnership Project;Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E–UTRA); User Equipment(UE) radio transmission and reception (Release 12).3.3GPP TS 36.104 V13.2.0 (2016–01) 3rd Generation Partnership Project;Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E–UTRA); Base Station (BS)radio transmission and reception (Release 13).4.3GPP TS 36.141 V12.5.0 (2014–10) 3rd Generation Partnership Project;Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E–UTRA); Base Station (BS)conformance testing (Release 12).5.3GPP TS 36.211 V12.6.0 (2015–07) 3rd Generation Partnership Project;Physical Channels and Modulation (Release 12).6.3GPP TS 36.212 V12.2.0 (2014–10) 3rd Generation Partnership Project;Multiplexing and channel coding (Release 12).7.3GPP TS 36.213 V13.0.0 (2016–05) 3rd Generation Partnership Project;Physical layer procedures (Release 13).8.3GPP TS 36.307 V11.8.0 (2014–07) 3rd Generation Partnership Project;Requirements on User Equipments (UEs) supporting a release–independentfrequency band (Release 11).9.3GPP TS 36.331 V13.0.0 (2016–01) 3rd Generation Partnership Project;Requirements for support of radio resource management (Release 13).10.3GPP TR 36.931 V9.0.0 (2011–05) 3rd Generation Partnership Project;Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E–UTRA); Radio Frequency(RF) requirements for LTE Pico Node B (Release 9).11.3GPP TR 36.942 V8.2.0 (2009–07) 3rd Generation Partnership Project;Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E–UTRA); Radio Frequency(RF) system scenarios (Release 8).8012.Abu–Ali N., Taha A.–E.M., Salah M., Hassanein H.

Характеристики

Список файлов диссертации