Комбінований критерій вибору маршрутизації на основі D2D технології

Abstract

UK: Актуальність. Мережі 5G здатні покращувати існуючі послуги та забезпечувати нову якість послуг. Мережі зв’язку 5G об’єднують в собі різні радіотехнології та технології фіксованих мереж зв’язку, тому їх часто називають гетерогенними, що підкреслює їх різницю від інших мереж. Одними із основних особливостей таких мереж є надщільність та ультра малі затримки. Саме Інтернет речей є базовою складовою концепції надщільних мереж. 3GPP пропонує планувати мережі 5G виходячи із умови, що в 1 км2 є один мільйон пристроїв. Також мережі зв’язку з ультра малими затримками мають великий вплив на методи побудови мереж, особливо для концепції Тактильного Інтернету. Такі мережі потребують децентралізації внаслідок вимоги до затримки в 1 мс. Це вимагає нових підходів побудови мереж нового покоління, що є причиною розвитку нових технологій. Однією із таких технологій є технологія пристрій-пристрій D2D. Ця технологія дає можливість зменшити навантаження на ядро мережі завдяки використанню значної долі трафіка безпосередньо між пристроями і дає можливість зменшити затримку при забезпеченні послуг мережі. Мета. Мета роботи полягає в тому, щоб створити оптимальний комбінований критерій вибору ефективних маршрутів трафіка у безпровідній мережі на основі технології D2D. Метод. Багато сучасних робіт присвячено вивченню технології D2D, але вони не є повністю дослідженими у питаннях вивчення маршрутизації в таких мережах. Досить об’єктивним є дослідження мереж, що побудовані на основі взаємодії пристроїв між собою по технології D2D, оскільки такі взаємодії виявилися ефективною технологією. Це, в свою чергу, вимагає розробку відповідних методів маршрутизації у мережах, що використовують технологію D2D, особливо із врахуванням властивості надщільності мереж 5G. У роботі запропонований критерій вибору маршрутів з врахуванням завад всередині каналів, що утворюють вузли мережі. Цей критерій поєднує в собі вибір маршрутів за критеріями довжини та за критерієм максимума пропускной здатності. Результати. Розроблений комбінований критерій вибору маршрутизації трафіка у безпровідній мережі, що використовує технологію D2D. Результати дослідження проілюстровані графічними даними. Висновки. Проведені дослідження підтвердили працездатність та ефективність розробленого методу та дозволяють рекомендувати його для використання на практиці при вибору маршруту із врахуванням тих властивостей мережі, що в найбільшій степені відображаються на якості маршруту. EN: Context. 5G network is able to improve existing services and provide a new quality of services. 5G communication networks combine various radio technologies and technologies of fixed communication networks, therefore they are often called heterogeneous, which emphasizes their difference from other networks. One of the main features of such networks is over-density and ultra-low latency. It is the Internet of things that is the basic component of the concept of super dense networks. 3GPP suggests planning 5G networks based on the condition that 1 million devices is 1 km2. Also, ultra-low latency communications networks have a big impact on networking methods, especially for the tactile Internet concept. Such networks require decentralization through 1 ms delay requirements. This requires new approaches to building a new generation of networks, which is the reason for the development of new technologies. One such technology is D2D (device-to-device) technology. This technology allows you to reduce the load on the core of the network due to the use of a significant proportion of the traffic directly between devices and reduces the delay in providing services. Objective. The goal of the work is to create an optimal combined criterion for choosing effective traffic routes in a wireless network based on D2D technology. Method. Many modern works are devoted to the study of D2D technology, but they are not exhaustive in the study of routing in such networks. It is objective enough to study networks built on the basis of the interaction of devices with each other using D2D technology, since such interactions have proven to be effective technologies. This, in turn, involves the development of appropriate routing methods in networks using D2D technology, especially taking into account the property of over-density 5G networks. The paper proposes a criterion for selecting routes, taking into account interference within the channels forming the network nodes. This criterion combines the choice of routes according to the length criteria and the criterion of maximum throughput. Results. A developed combined criterion for selecting traffic routing in a wireless network that uses D2D technology. The results of the study are shown in graphic data. Conclusions. The experiments confirmed the efficiency and effectiveness of the developed method and allow us to recommend this method for practical use as a result of route selection, taking into account those network properties that are more likely to affect the quality of the route.