Разработка модели для расчета производительности планирования передач в сетях 5G NR с учетом сигнального трафика

Цель исследования — разработка математической модели для анализа компромисса между ресурсами физического канала управления нисходящего канала связи (PDCCH — Physical Downlink Control Channel) и канала передачи данных (PDSCH — Physical Data Shared Channel) в 5G NR (New Radio, «Новое радио») при увеличении числа абонентов. Разработаны модели стратегий назначения первичных блоков ресурсов (PRB — Primary Resource Block). Затем построена ресурсная модель массового обслуживания, учитывающая потребности абонентов в обоих каналах. Численные результаты показывают, что при непоследовательном назначении PRB узким местом становится размер PDCCH, а при последовательном — недостаток ресурсов PDSCH приводит к упущенным возможностям планирования. Непоследовательное назначение ресурсов потенциально позволяет увеличить коэффициент использования PDSCH, но требует тщательной настройки соотношения ресурсов PDCCH и PDSCH. Предложенная модель позволяет определять объем ресурсов, выделяемых для PDCCH/PDSCH, в зависимости от потребностей пользователей, минимизируя упущенные возможности планирования и максимизируя использование ресурсов. Проведенное численное исследование показало, что последовательное назначение ресурсов в PDSCH приводит к значительному ухудшению производительности системы. При этом эффективное использование метода непоследовательного назначения ресурсов требует динамического изменения объема ресурсов, назначаемых каналу PDCCH.