Анализ энергоэффективности схемы прерывистого приема в системах связи 5G NR
https://doi.org/10.31854/1813-324X-2023-9-5-16-24
Аннотация
Целью данной работы является анализ схем энергосбережения пользовательского оборудования в первых релизах (Release 15) систем сотовой мобильной связи пятого поколения 5G NR, а также определение возможных направлений повышения энергоэффективности этих систем. В работе описаны выявленные недостатки существующей схемы прерывистого приема, используемой для энергосбережения пользовательского оборудования в 5G NR. Путем имитационного моделирования системы проведен детальный анализ эффективности снижения потребления энергии пользовательским оборудованием при использовании схемы прерывистого приема для различных моделей трафика и ключевого сценария развертывания систем беспроводной сотовой мобильной связи 5G. Анализ результатов моделирования показал, что использование схемы прерывистого приема не позволяет достичь верхней границы возможного энергосбережения для всех исследованных моделей трафика по ряду причин, описанных в данной работе.
Ключевые слова
системы радиосвязи,
энергосбережение,
схема прерывистого приема,
DRX,
приемо-передающее оборудование,
алгоритмы цифровой обработки сигналов,
5G NR
При поддержке: исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 20-32-90197
Об авторах
Г. А. Ермолаев
Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского
Россия
Россия
аспирант кафедры статистической радиофизики и мобильных систем связи Национального исследовательского Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского
О. В. Болховская
Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского
Россия
Россия
кандидат физико-математических наук, доцент, доцент кафедры статистической радиофизики и мобильных систем связи Национального исследовательского Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского
А. А. Мальцев
Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского
Россия
Россия
доктор физико-математических наук, профессор, заведующий кафедрой статистической радиофизики и мобильных систем связи Национального исследовательского Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского
Список литературы
1. Dahlman E., Parkvall S., Skold J. 5G NR: The Next Generation Wireless Access Technolog. Academic Press, 2018.
2. Rec. ITU-R M.2410-0 (2017). Minimum requirements related to technical performance for IMT-2020 radio interface(s).
3. Mondal B., Sergeev V., Sengupta A., Ermolaev G., Davydov A., Kwon E., et al. MU-MIMO and CSI Feedback Performance of NR/LTE // Proceedings of the 53rd Annual Conference on Information Sciences and Systems (CISS, Baltimore, USA, 20‒22 March 2019). IEEE, 2019. PP. 1‒6. DOI:10.1109/CISS.2019.8692922
4. Бурков А.А., Тюрликов А.М. Верхняя оценка спектральной эффективности для систем с гибридной решающей обратной связью при ограничении на вид модуляции // Вопросы радиоэлектроники. Серия: Техника телевидения. 2020. № 1. С. 74–83.
5. Ermolaev G.A, Bolkhovskaya O.V., Maltsev A.A. Advanced Approach for TX Impairments Compensation Based on Signal Statistical Analysis at the RX Side // Proceedings of the International Scientific Conference on Wave Electronics and its Application in Information and Telecommunication Systems (WECONF, St. Petersburg, Russia, 31 May 2021 ‒ 04 June 2021). IEEE, 2021. PP. 1‒5. DOI:10.1109/WECONF51603.2021.9470687
6. Болховская О.В., Ермолаев Г.А., Tрушков С.Н., Мальцев А.А. Прототип приемопередающего оборудования скоростной передачи данных в частотном диапазоне 57‒64 ГГц // Труды учебных заведений связи. 2023. Т. 9(2). С. 23‒39. DOI:10.31854/1813-324X-2023-9-2-23-39
7. Burkov A., Shneer S., Turlikov A. An Achievability Bound of Energy Per Bit for Stabilized Massive Random Access Gaussian Channel // IEEE Communications Letters. 2020. Т. 25. № 1. PP. 299–302. DOI:10.1109/LCOMM.2020.3023461
8. Herreria-Alonso S., Rodriguez-Perez M., Fernandez-Veiga M., Lopez-Garcia C. Adaptive DRX Scheme to Improve Energy Efficiency in LTE Networks with Bounded Delay // IEEE Journal on Selected Areas in Communications. 2015. Vol. 33. Iss. 12. PP. 2963‒2973. DOI:10.1109/JSAC.2015.2478996
9. Wang H.C., Tseng C.C., Chen G.Y., Kuo F.C., Ting K.C. Power saving by LTE DRX mechanism using a mixture of short and long cycles // Proceedings of the International Conference of IEEE Region 10 (TENCON 2013, Xi'an, China, 22‒25 October 2013). IEEE, 2013. PP. 1‒6. DOI:10.1109/TENCON.2013.6719041
10. Arunagiri P., Nagarajan G. Optimization of power saving and Latency in LTE network using DRX mechanism // Proceedings of the 10th International Conference on Intelligent Systems and Control (ISCO, Coimbatore, India, 07‒08 January 2016). IEEE, 2016. PP. 1‒4. DOI:10.1109/ISCO.2016.7727036
11. ETSI TS 138.211 (2020-07). NR; Physical channels and modulation (3GPP TS 38.211 version 16.2.0 Release 16).
12. ETSI TS 138.212 (2018-07). NR; Multiplexing and channel coding (3GPP TS 38.212 version 15.2.0 Release 15).
13. ETSI TS 138.213 (2018-07). NR; Physical layer procedures for control (3GPP TS 38.213 version 15.2.0 Release 15).
14. ETSI TS 138.214 (2018-10). NR; Physical layer procedures for data (3GPP TS 38.214 version 15.3.0 Release 15).
15. ETSI TS 138.901 (2020-11). Study on channel model for frequencies from 0.5 to 100 GHz (3GPP TR 38.901 version 16.1.0 Release 16).
16. 3GPP R1-070674. LTE Physical Layer Framework for Performance Verification. 2007.
17. ETSI TS 138.101-1 (2018-10). 5G; NR; User Equipment (UE) radio transmission and reception; Part 1: Range 1 Standalone (3GPP TS 38.101-1 version 15.3.0 Release 15).
18. ATIS.3GPP.38.840.V1600 (2019-06). Technical Specification Group Radio Access Network; NR; Study on User Equipment (UE) power saving in NR (Release 16).
Рецензия
Для цитирования:
Ермолаев Г.А., Болховская О.В., Мальцев А.А. Анализ энергоэффективности схемы прерывистого приема в системах связи 5G NR. Труды учебных заведений связи. 2023;9(5):16-24. https://doi.org/10.31854/1813-324X-2023-9-5-16-24
For citation:
Ermolaev G., Bolkhovskaya O., Maltsev A. Energy Efficiency Analysis of the Discontinuous Reception Scheme in 5G NR Communication Systems. Proceedings of Telecommunication Universities. 2023;9(5):16-24. (In Russ.) https://doi.org/10.31854/1813-324X-2023-9-5-16-24
Просмотров:
383
Послать статью по эл. почте 