5G NR-U LAA: Совместное существование сетей Wi-Fi и NR-U

Для повышения пропускной способности сотовых систем консорциум 3GPP разработал технологии сотовой связи, использующие нелицензируемый спектр. Важной особенностью сценариев применения этих технологий, последней из которых является New Radio Unlicensed (NR-U), является необходимость сосуществования с сетями Wi-Fi, работающими в том же частотном диапазоне. Именно поэтому NR-U использует методы доступа к каналу, схожие с применяемыми в Wi-Fi. Однако в сценариях совместного использования канала производительность сетей Wi-Fi существенно ухудшается. Одной из причин этого является слотовая структура передачи базовых станций сотовой связи в нелицензируемом спектре, при использовании которой во многих работах предполагается использование резервирующего сигнала (Reservation Signal, RS) в начале передачи.

Коллектив лаборатории WNL исследовал сосуществование сетей NR-U (и его предшественника в сотовых системах 4G — LTE-LAA) и Wi-Fi в различных условиях. На первом этапе была изучена производительность сотовых систем в нелицензируемом диапазоне, не использующих резервирующие сигналы. Согласно полученным результатам, справедливое и эффективное сосуществование сетей Wi-Fi и LTE-LAA без RS практически невозможно, однако в сетях NR-U доступ к каналу без резервирующего сигнала может быть применим в некоторых случаях.

Далее было показано, что использование резервирующего сигнала способно приводить к асимметричным коллизиям между передачами NR-U и Wi-Fi, что вызывает значительное падение пропускной способности Wi-Fi. Для решения этой проблемы коллектив предложил модифицировать структуру RS, добавив возможности обнаружения и разрешения коллизий.

Однако для полной реализации потенциала технологии устройства NR-U должны одновременно использовать несколько нелицензируемых каналов. Спецификация 3GPP описывает ряд многоканальных методов доступа, но не содержит рекомендаций по выбору конкретного метода в зависимости от сценария. Коллектив WNL исследовал сосуществование Wi-Fi и NR-U в многоканальных сценариях и предложил модификации стандартных методов доступа к каналу для повышения справедливости распределения ресурсов. Наконец, было изучено сосуществование двух операторов NR-U в многоканальном режиме, выявлены потенциальные проблемы справедливости и производительности и предложены рекомендации по выбору метода доступа к каналу и используемых каналов, обеспечивающие справедливое и эффективное сосуществование обоих операторов.

Список актуальных публикаций:


      2025
    1. Evgeny Khorov, Vyacheslav Loginov, Andrey Lyakhov. Coexistence of NR-U operators in multichannel scenarios: Fair cooperation or endless struggle for channel resources. // Ad Hoc Networks. – 2025. – С. 103798 doi: 10.1016/j.adhoc.2025.103798.

      2. 2022
    2. Evgeny Khorov, Vyacheslav Loginov, Andrey Lyakhov, Alexander Troegubov. Study of the collision resolution method in New Radio Unlicensed Networks with Multichannel Access of Type A. //Journal of Communications Technology and Electronics. – 2022. – Т. 67. – №. Suppl 2. – С. S248-S254. https://doi.org/10.1134/S1064226922140091.

      3. 2021
    3. Evgeny Khorov, Vyacheslav Loginov, Andrey Lyakhov, Ian F. Akyildiz. CR-LBT: Listen-before-Talk with Collision Resolution for 5G NR-U Networks. //IEEE Transactions on Mobile Computing. – 2021. – Т. 21. – №. 9. – С. 3138-3149. https://doi.org/10.1109/TMC.2021.3055028.
    4. Evgeny Khorov, Vyacheslav Loginov, Andrey Lyakhov, Alexander Troegubov. Enhanced Collision Resolution Methods With Mini-Slot Support for 5G NR-U. //IEEE Access. – 2021. – Т. 9. – С. 146137-146152. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2021.3122953.

      5. 2020
    5. Evgeny Khorov, Vyacheslav Loginov, Andrey Lyakhov, Vyacheslav Zhdanovskiy. A Comparative Study on Multi-Channel Access Methods in 5G NR-U Networks. 3.In proc. of IEEE BlackSeaCom 2020, 26-29 May, 2020.

      6. 2019
    6. Evgeny Khorov, Vyacheslav Loginov, Andrey Lyakhov, Polina Kutsevol. Analytical Study of License-Assisted Access in 5G Networks. In proc. of IFIP Networking 2019, Warsaw, Poland, 20-22 May, 2019 .
    7. Vyacheslav Loginov, Andrey Lyakhov, Vyacheslav Zhdanovskiy. Performance Analysis of LBT with Limited Reservation Signal Duration for Fair LTE-LAA/Wi-Fi Coexistence. In proc. of IEEE BlackSeaCom 2019, Sochi, Russia, 3-6 June, 2019 .
    8. Evgeny Khorov, Vyacheslav Loginov, Andrey Lyakhov, Polina Kutsevol. New Collision Detection Method for Fair LTE-LAA and Wi-Fi Coexistence. In proc. of IEEE PIMRC 2019, Istanbul, Turkey, 8-11 September, 2019 .
    9. Evgeny Khorov, Vyacheslav Loginov, Andrey Lyakhov, Polina Kutsevol. Wireless Collision Detection for Fair LAA/Wi-Fi Coexistence . IEEE 802.11 Coexistence Workshop, Vienna, Austria, 17 July, 2019.
    10. Evgeny Khorov, Vyacheslav Loginov, Andrey Lyakhov, Polina Kutsevol. Mathematical Modeling of Joint Operation of Wireless Local Area Networks and Fifth Generation Cellular Networks. Automation and Remote Control, 2019, Vol. 80, No. 12, pp. 2163–2177.

      11. 2018
    11. Evgeny Khorov. xStream: a new platform for Application-aware Adaptive Network Slicing in 5G Systems (Tutorial). Global Information Infrastructure and Networking Symposium (GIIS 2018), Thessaloniki, Greece, 2018.