Zuverlässigkeitsanalyse der uplink grantfreien Übertragung über gemeinsame Ressourcen

Uplink grantfreie Verfahren versprechen, die Latenz einer vom Benutzergerät initiierten Übertragung zu reduzieren, indem das Handshake-Verfahren zur Beschaffung eines dedizierten Zeitplans vermieden wird. Allerdings kann die Möglichkeit, eine Nutzlast innerhalb einer Latenzbeschränkung erfolgreich zu übertragen, bei grantfreien Operationen über gemeinsame Funkressourcen erheblich beeinträchtigt werden. In diesem Papier untersuchen wir die Leistung von zwei verschiedenen uplink grantfreien Verfahren über gemeinsame Ressourcen, die kürzlich im Rahmen der Standardisierung des neuen Radios der fünften Generation diskutiert wurden, nämlich eine Lösung, die auf einem Stop-and-Wait (SAW)-Protokoll basiert, und einen blinden Retransmissionsansatz. Die Leistung wird unter der Annahme von Rayleigh-Fading-Kanälen mit einem Maximum Ratio Combining (MRC) Mehrantennenempfänger bewertet. Analytische Ergebnisse zeigen die Vorteile der grantfreien Übertragung im Vergleich zum traditionellen grantbasierten Ansatz für eine enge Latenzbeschränkung. Eine Hochordnungs-Empfangsdiversität ist vorteilhaft, um den MRC-Gewinn zu nutzen und ermöglicht die Erreichung des festgelegten Zielwerts für die Ausfallwahrscheinlichkeit von 10-5 für ultrazuverlässige, latenzarme Kommunikationsdienste. Der blinde Retransmissionsansatz wird erheblich durch Identifikations- und Signalisierungsfehler bestraft, während eine SAW-Lösung mit potenziell geplanten Retransmissionen aus der gemeinsamen Bandbreite zu der niedrigsten Ausfallwahrscheinlichkeit führt, zumindest bei häufigen Paketankünften.