Процедура установления соединения по радиоканалу случайного доступа с возможностью ретрансляции

Обложка

Аннотация


В связи с быстро растущим числом абонентских устройств, функционирующих в сети беспроводной мобильной связи LTE (Long-Term Evolution), возникла необходимость поиска методов снижения пользовательской и обслуживающей сигнальной нагрузки. Для сокращения объёмов сетевых ресурсов создаются правила, упрощающие взаимодействие устройств внутри сети. В данной статье исследуется процедура установления соединения между устройством и базовой станцией LTE. Одно из возможных решений задачи передачи малых данных, генерируемых при межмашинном соединении (M2M, Machine-to-Machine), было представлено в техническом отчёте TR 37.868 консорциума 3GPP (3rd Generation Partnership Project). Данное предложение подразумевает использование радиоканала случайного доступа RACH (Random Access Channel) для соединения между устройствами. Эффективное использование процедуры установления соединения по радиоканалу случайного доступа основывается на анализе вероятностно-временных характеристик, таких как вероятность успешного и неуспешного установления соединения, средняя задержка успешного установления соединения. В данной статье исследована зависимость перечисленных характеристик от вероятности коллизии, возможной при передаче преамбулы, и граничных условий на количество возможных ретрансляций сообщений, используемых в процедуре установления соединения. Точность и достоверность расчётов, получаемых при использовании предлагаемой аналитической модели, была проверена с помощью имитационного моделирования на языке R.


Оксана Владимировна Семенова

Лицо (автор) для связи с редакцией.
1032163670@rudn.university
Российский университет дружбы народов ул. Миклухо-Маклая, д. 6, Москва, Россия, 117198

студент кафедры прикладной информатики и теории вероятностей РУДН

Анастасия Сергеевна Власкина

1032163669@rudn.university
Российский университет дружбы народов ул. Миклухо-Маклая, д. 6, Москва, Россия, 117198

студент кафедры прикладной информатики и теории вероятностей РУДН

Екатерина Георгиевна Медведева

medvedeva_eg@rudn.university
Российский университет дружбы народов ул. Миклухо-Маклая, д. 6, Москва, Россия, 117198

ассистент кафедры прикладной информатики и теории вероятностей РУДН

Эльвира Ринатовна Зарипова

zaripova_er@rudn.university
Российский университет дружбы народов ул. Миклухо-Маклая, д. 6, Москва, Россия, 117198

кандидат физико-математических наук, доцент кафедры прикладной информатики и теории вероятностей РУДН

Ирина Андреевна Гудкова

gudkova_ia@rudn.university
Российский университет дружбы народов; Институт проблем информатики Федеральный исследовательский центр «Информатика и управление» РАН ул. Миклухо-Маклая, д. 6, Москва, Россия, 117198; ул. Вавилова, д. 44, корп. 2, Москва, Россия, 119333

доцент, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры прикладной информатики и теории вероятностей РУДН

  • 3GPP. - 3GPP LTE Release 10 & Beyond (LTE-Advanced), MTC Enhancements.
  • 3GPP, 2011. - Study on RAN Improvements for Machine-Type Communications. Release 11.
  • Analyzing the Overload of 3GPP LTE System by Diverse Classes of Connected-Mode MTC Devices / O. Dementev, O. Galinina, M. Gerasimenko et al. // IEEE World Forum on Internet of Things. - IEEE, 2014. - Pp. 309-312. - doi: 10.1109/WFIoT.2014.6803178.
  • .Baseline Analytical Model for Machine-Type Communications over 3GPP RACH in LTE-Advanced Networks / K. E. Samouylov, Y. V. Gaidamaka, I. A. Gudkova et al. // Computer and Information Sciences. ISCIS 2016. Communications in Computer and Information Science. - Springer, Cham, 2016. - Vol. 659. - Pp. 203-213. - doi: 10.1007/978-3-319-47217-1. 22.
  • Modelling a Random Access Channel with Collisions for M2M Traffic in LTE Networks / V. Borodakiy, K. Samouylov, Y. Gaidamaka et al. // Internet of Things, Smart Spaces, and Next Generation Networks and Systems. NEW2AN 2014. Lecture Notes in Computer Science / Ed. by S. Balandin, S. Andreev, Y. Koucheryavy. - Springer, Cham, 2014. - Vol. 8638. - Pp. 301-310. - doi: 10.1007/978-3-319-10353-2. 26.
  • RACH Collision Probability for Machine-Type Communications / R.-G. Cheng, C.- H. Wei, S.-L. Tsao, F.-C. Ren // IEEE 75th Vehicular Technology Conference (VTC Spring). - IEEE, 2012. - Pp. 1-5. - doi: 10.1109/VETECS.2012.6240129.
  • .Wei C.-H., Bianchi G., Cheng R.-G. Modelling and Analysis of Random Access Channels with Bursty Arrivals in OFDMA Wireless Networks // IEEE Trans. on Wireless Communication. - 2015. - Vol. 14, issue 4. - Pp. 1940-1953. - doi: 10.1109/TWC.2014.2377121.
  • .Virtual Code Resource Allocation for Energy-Aware MTC Access over 5G Systems / M. Condoluci, G. Araniti, M. Dohler et al. // Ad Hoc Networks. - 2016. - Vol. 43. - Pp. 3-15. - doi: 10.1016/j.adhoc.2016.02.006.
  • .Зарипова Э. Р., Ардила Пинто А. Метод оценки времени установления соединения по радиоканалу случайного доступа // Вестник РУДН. Серия: Математика. Информатика. Физика. - 2017. - Т. 25, № 1. - С. 9-18. - doi: 10.22363/23129735-2017-25-1-9-18.
  • .3GPP, 2010. - Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) Medium Access Control (MAC) Protocol Specification. Release 9.3.0.

Просмотры

Аннотация - 24

PDF (Russian) - 6


© Семенова О.В., Власкина А.С., Медведева Е.Г., Зарипова Э.Р., Гудкова И.А., 2018

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.