image: Mathematicians from RUDN University suggested and tested a new method to assess the productivity of fifth-generation (5G) base stations. The new technology would help get rid of mobile access stations and even out traffic fluctuations. view more
Credit: RUDN University
Matemáticos de RUDN University han propuesto un método para estimar el rendimiento y evaluado cuán aplicable es este nuevo método en la operación de estaciones base de quinta generación (5G). La tecnología permitirá prescindir de las estaciones móviles y mitigar las fluctuaciones del tráfico de datos. Los resultados fueron publicados en la revista IEEE Conference Publication.
En un futuro próximo se espera la instalación masiva de estaciones del nuevo estándar de red móvil 5G New Radio (NR), el cual está siendo desarrollado por el consorcio 3GPP. Tales estaciones se instalarán en lugares de alto tráfico: centros comerciales o en eventos públicos (por ejemplo, plazas de la ciudad y estadios deportivos). En estas condiciones, el número de sesiones activas de comunicación cambia constantemente en diferentes áreas. Tales fluctuaciones de tráfico pueden reducir drásticamente la capacidad del canal de toda la red. A menudo, para resolver este problema se propone utilizar estaciones móviles, tales como vehículos aéreos no tripulados o estaciones-coches, pero esto no es posible usar en un centro comercial o en otro espacio cerrado. Además, estos dispositivos no pueden reducir las fluctuaciones del tráfico en escalas de tiempo subminuto. De esta manera, matemáticos de RUDN University han propuesto un esquema de implementación de la red 5G que reducirá los requisitos de tráfico que fluctúan bruscamente en escalas de tiempo subminuto y será aplicable en condiciones reales, incluso en lugares cerrados.
"La tecnología 5G NR promete aumentar drásticamente la velocidad de acceso en la última milla, el canal que vincula los dispositivos del usuario con el proveedor del servicio. Especialmente en el rango de frecuencia de ondas milimétricas. Este será un paso decisivo para satisfacer las crecientes demandas de los usuarios. Hemos propuesto un modelo que permitirá implementar la red 5G en lugares concurridos y reducir de manera efectiva las demandas fluctuantes del tráfico de datos", explicó Anastasia Daraselia, estudiante de doctorado del Instituto de Matemáticas Aplicadas y Telecomunicaciones, RUDN University.
La idea de la estudiante de doctorado y su equipo es utilizar simultáneamente dos tecnologías, NR y WiGig. Esta última es Wi-Fi de 60 Ghz con una velocidad de transferencia de datos de hasta 7 Gbps por segundo. Así como también, se usa la agregación de un espectro de frecuencia con y sin licencia, cuyo uso permite aumentar la velocidad de transmisión debido a la descarga de tareas a una banda sin licencia. Ambas tecnologías operan a través de ondas milimétricas, por lo que inicialmente están vinculados entre sí. Los matemáticos también asumen que ambas tecnologías serán ampliamente compatibles con los dispositivos modernos y futuros.
Los matemáticos estudiaron el proceso de servicio conjunto de solicitudes de tráfico usando estaciones base NR y WiGig, y qué tan apto sería este sistema en el futuro. Para esto, se utilizaron métodos de geometría estocástica: la teoría "Cadenas de Markov" y la teoría de colas. Los investigadores de RUDN University describieron una metodología de interacción entre los dos estándares en una estación base y concluyeron que la metodología propuesta permitirá la comunicación 5G ininterrumpida en lugares concurridos sin perder la capacidad de canal, incluso en condiciones de caídas de tráfico subminuto.
"Hemos propuesto un algoritmo de evaluación de rendimiento para el uso combinado de las tecnologías NR y WiGig, determinando la densidad de las estaciones base y considerando la densidad de dispositivos de los usuarios. Aunque el modelo propuesto asume que estos sistemas deben ubicarse cerca, entre ellos no existe ningún intercambio de información. Por lo tanto, mencionada estructura se puede implementar arbitrariamente en cualquier combinación, dependiendo de los requisitos y condiciones", dijo Anastasia Daraselia, estudiante de doctorado del Instituto de Matemáticas Aplicadas y Telecomunicaciones, RUDN University.
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