О применении древовидных алгоритмов разрешения конфликтов в процедуре случайного множественного доступа для устройств 5G NB-IoT

В. А. Бесчастный^a, А. М. Тюрликов^b, Н. В. Степанов^b, В. С. Шоргин<sup>c

a</sup> Российский университет дружбы народов им. Патриса Лумумбы
^b Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения
^c Федеральный исследовательский центр «Информатика и управление» Российской академии наук

Аннотация: Современные IoT-приложения характеризуются более строгими требованиями к задержке, чем те, что определены для 5G Massive Machine-Type Communications в ITU-R M.2410, например менее 10 мс. Для этого консорциум 3GPP (3rd Generation Partnership Project) определил несколько процедур для снижения задержки доступа в системе 5G NB-IoT (Narrowband Internet-of-Things). Однако эти процедуры чисто ALOHA-типа и не используют информацию, которая может быть доступна на базовой станции (БС) NB-IoT. В данной работе рассмотрены два расширения процедуры случайного доступа на основе древовидных алгоритмов разрешения конфликтов. Полученные результаты показывают, что блокируемый алгоритм характеризуется большей на 25%–35% пропускной способностью по сравнению с блокируемым алгоритмом. При этом с точки зрения задержки рассматриваемые алгоритмы могут быть эффективно использованы, когда предлагаемая нагрузка не превышает 70%–80% от максимальной пропускной способности.

Ключевые слова: 5G, NB-IoT (Narrowband Internet-of-Things), канал случайного доступа (RACH), задержка, древовидный алгоритм разрешения конфликтов.

Поступила в редакцию: 22.08.2025
Принята в печать: 15.10.2025

DOI: 10.14357/08696527250402