Industrial 5G deployments using Time Division Duplex (TDD) networks face a critical challenge: existing schedulers rely on static configuration of Uplink (UL) to Downlink (DL) resource ratios, failing to adapt to dynamic asymmetric traffic demands. This limitation is particularly problematic in Industry 4.0 scenarios where traffic patterns exhibit significant asymmetry between directions and heterogeneous Quality of Service (QoS) requirements. We present FLEX, a novel QoS-aware scheduler that dynamically adjusts the UL/DL ratio in flexible TDD slots while respecting diverse QoS requirements. FLEX introduces DL buffer state estimation to prevent starvation of high-priority DL traffic, exploiting the deterministic nature of industrial traffic patterns for accurate predictions. Through extensive simulations of industrial scenarios using 5G LENA and ns-3, we demonstrate that FLEX achieves similar throughput compared to established scheduling while correctly enforcing QoS priorities in both traffic directions. For deterministic traffic patterns, FLEX maintains minimal latency overhead (less than 1 slot duration), making it particularly suitable for industrial automation applications.


翻译:采用时分双工(TDD)网络的工业5G部署面临一项关键挑战:现有调度器依赖静态配置的上行(UL)与下行(DL)资源比例,无法适应动态非对称流量需求。这一局限在工业4.0场景中尤为突出——其流量模式在方向间呈现显著非对称性且存在异构服务质量(QoS)需求。我们提出FLEX,一种新型QoS感知调度器,可在灵活TDD时隙中动态调整UL/DL比例,同时满足多样化QoS要求。FLEX引入下行缓冲区状态估计机制,通过利用工业流量模式的确定性特征进行精确预测,防止高优先级下行流量出现饿死现象。基于5G LENA与ns-3对工业场景的广泛仿真表明:FLEX在维持与传统调度方案相近吞吐量的同时,能够正确执行两个流量方向的QoS优先级。针对确定性流量模式,FLEX保持极低的延迟开销(小于1个时隙长度),使其特别适用于工业自动化应用。

0
下载
关闭预览

相关内容

中国“5G+工业互联网”发展报告(附下载),49页pdf
专知会员服务
80+阅读 · 2022年1月21日
专知会员服务
52+阅读 · 2021年6月3日
专知会员服务
35+阅读 · 2021年5月10日
【北京大学】面向5G的命名数据网络物联网研究综述
专知会员服务
38+阅读 · 2020年4月26日
5G时代:北京移动业务支撑系统 DevOps 实践
DevOps时代
15+阅读 · 2019年6月13日
5G全产业链发展分析报告
行业研究报告
12+阅读 · 2019年6月7日
报告 | 5G十大细分应用场景研究报告(附PPT图片)
走向智能论坛
19+阅读 · 2019年4月24日
5G进电厂走到了哪一步?
1号机器人网
15+阅读 · 2019年2月13日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
VIP会员
最新内容
驱动军事决策变革的顶尖人工智能指挥系统
专知会员服务
7+阅读 · 8月11日
非对称防御中的自组织临界性:俄乌战争
专知会员服务
10+阅读 · 8月10日
《战争中的大语言模型监管》
专知会员服务
13+阅读 · 8月10日
《边缘计算关键技术分析及美军作战实践应用》
边缘计算的军事应用
专知会员服务
12+阅读 · 8月9日
一种考虑资源机动性的武器目标分配混合算法
专知会员服务
13+阅读 · 8月8日
相关资讯
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
4+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员