УДОСКОНАЛЕННЯ УПРАВЛІННЯ РАДІОЧАСТОТНИМИ РЕСУРСАМИ В СЕГМЕНТОВАНІЙ МЕРЕЖІ РАДІОДОСТУПУ 5G

Анотація

У статті досліджено проблему управління радіочастотними ресурсами в
сегментованій мережі радіодоступу 5G в умовах обмеженості фізичних ресурсів NR-комірки та
зростання різнорідних вимог до якості обслуговування. Показано, що за наявності механізмів
мережевого сегментування в базовій мережі реалізація наскрізного сегментування на рівні RAN
залишається складною науково-прикладною проблемою, оскільки саме в домені радіодоступу
ресурси мають жорстке фізичне обмеження й використовуються спільно кількома сегментами. На
підставі аналізу специфікацій 3GPP та сучасних наукових праць встановлено, що відомі підходи
або зосереджені на сигнальній та архітектурній підтримці network slicing, або орієнтовані на
локальні схеми планування, які не забезпечують повного врахування інтересів мережевих
сегментів як самостійних об’єктів оптимізації. Запропоновано удосконалений адаптивний
багаторівневий метод управління радіочастотними ресурсами в сегментованій RAN, який поєднує
керування кількістю користувацьких пристроїв у стані RRC_CONNECTED на рівні груп
мережевих сегментів із багатокритеріальним розподілом ресурсних блоків на рівні RB. У межах
єдиного алгоритмічного каркасу підтримуються режими планування на основі QoS, резервування
RB та фізичної ізоляції несучих. Результати модельного дослідження показали, що
запропонований метод забезпечує підвищення загального рівня виконання SLA до 0,877 порівняно
з 0,844 для статичного резервування та 0,856 для QoS-only планування, водночас зберігаючи
високе використання спектра та меншу динамічність переналаштування ресурсів.
Ключові слова: 5G, network slicing, RAN slicing, S‑NSSAI, gNodeB, QoS, SLA, resource
blocks, RRC_CONNECTED, адаптивне управління ресурсами

Список використаних джерел
1. System architecture for the 5G System (5GS) (3GPP TS 23.501 version 17.5.0 Release 17).
ETSI TS 123 501 V17.5.0. Sophia Antipolis: ETSI, 2022. 570 p. URL:
https://www.etsi.org/deliver/etsi_ts/123500_123599/123501/17.05.00_60/ts_123501v170500p.pdf
2. NR; NR and NG-RAN Overall description; Stage-2 (3GPP TS 38.300 version 17.0.0
Release 17). ETSI TS 138 300 V17.0.0. Sophia Antipolis: ETSI, 2022. 207p URL:
https://www.etsi.org/deliver/etsi_ts/138300_138399/138300/17.00.00_60/ts_138300v170000p.pdf
3. Foukas X., Patounas G., Elmokashfi A., Marina M. K. Network Slicing in 5G: Survey and
Challenges. IEEE Communications Magazine. 2017. Vol. 55, no. 5. P. 94–100. DOI:
10.1109/MCOM.2017.1600951.
4. Firouzi R., Rahmani R. Delay-sensitive resource allocation for IoT systems in 5G O-RAN
networks. Internet of Things. 2024. Vol. 26. Art. 101131. DOI: 10.1016/j.iot.2024.101131.
5. Максимюк Т. А., Шубин Б. П., Мисаковець Д. О., Андрущак В. С., Думич С. С. Метод
адаптивного логічного розділення мережі 5G на основі глибокого навчання. Вчені записки
Таврійського національного університету імені В. І. Вернадського. Серія: Технічні науки.
2020. Т. 31 (70), № 5. С. 36–42. DOI: 10.32838/2663-5941/2020.5/07. URL:
https://www.tech.vernadskyjournals.in.ua/journals/2020/5_2020/9.pdf