АЛГОРИТМ ПОКРАЩЕННЯ ЯКОСТІ ГОЛОСОВОГО ЗВ'ЯЗКУ В МЕРЕЖАХ 5G STANDALONE НА ОСНОВІ MOS-ОРІЄНТОВАНОЇ ДИНАМІЧНОЇ АДАПТАЦІЇ РАДІОКАНАЛУ
DOI: 10.31673/2786-8362.2025.021693
Анотація
У роботі
запропоновано MOS-орієнтований, ризик-чутливий алгоритм динамічної адаптації MCS для VoNR
у мережах 5G Standalone. Запропонований метод підвищує надійність доставки голосового трафіку
за рахунок поєднання прогнозування SNR з урахуванням невизначеності, CVaR-керування
глибокими HARQ-ретрансляціями та зовнішнього VoNR-зворотного контуру для регулювання Δoffset. На відміну від базових схем OLLA та HARQ-aware/unaware, які оптимізують BLER без
передбачення затримок, алгоритм оцінює кандидатні рівні MCS за аналітичними BLER-кривими,
приростом IR-комбайнінгу, ймовірністю late-loss та E-model-оцінкою MOS в умовах мобільності.
Результати моделювання на основі CRN-блокованих експериментів підтвердили стабільність
роботи у діапазоні BLER∈0.01–0.10: MOS≈4.26–4.27, своєчасна доставка RTP-пакетів >98.5%,
імовірність Retx≥2≈2.0–2.3% без погіршення goodput. Контрольні підходи (OLLA, Random)
формували ≈22–25% глибоких HARQ-ланцюгів та MOS<4.0, що демонструє перевагу MOSорієнтованої стратегії над BLER-залежним управлінням. Отримані результати показують, що
запропонований підхід забезпечує детермінований рівень QoE при Doppler-зумовленому дрейфі
CQI та є придатним для реального впровадження VoNR у нативних 5G SA-мережах.
Ключові слова: VoNR, 5G Standalone, адаптація MCS, HARQ-ретрансляції, MOS, QoS/QoE,
BLER, динамічне керування каналом, risk-aware scheduling, реальний час голосових сервісів
Список використаної літератури
1. 3GPP TS 38.300 version 17.2.0 Release 17. NR; NR and NG-RAN Overall Description.
Effective from 2023-05-18. Official edition. FRANCE: 650 Route des Lucioles, F-06921 Sophia
Antipolis Cedex, 2023. 152 p.
2. Ветошко І.П., Кравчук С.О. Пріоритизація голосового трафіку в 5G: роль планувальників
у забезпеченні QoS. ХІХ Міжнародна науково-технічна конференція «Перспективи
телекомунікацій 2025», Київ, 14–18 квітня 2025, с. 189–192.
3. 3GPP TS 38.331 version 17.6.0 Release 17. NR; Radio Resource Control (RRC) Protocol
specification. Effective from 2024-02-11. Official edition. FRANCE: 650 Route des Lucioles, F06921 Sophia Antipolis Cedex, 2024. 421 p.
4. Vetoshko I.P., Kravchuk S.O. Opportunities to Improve the Quality of Voice Services in 5G
Networks // 2023 IEEE International Conference on Information and Telecommunication
Technologies and Radio Electronics (UkrMiCo), ISBN: 979-8-3503-4848-4, 13-18 November 2023,
Kyiv, Ukraine. https://doi.org/10.1109/UkrMiCo61577.2023.10380376.
5. 3GPP TS 23.501 version 16.7.0 Release 16. System architecture for the 5G System (5GS).
Effective from 2021-01-21. FRANCE: Sophia Antipolis Cedex, 2021. 451 p.
6. 3GPP TR 38.802 V14.2.0 Release 14. Study on new radio (NR) access technology. Effective
from 2017-09-28. Official edition. FRANCE: Sophia Antipolis Cedex, 2017. 142 p.
7. Vetoshko I.P., Kravchuk S.O. Possibilities of improving the voice services quality in 5G
networks // Information and Telecommunication Sciences. – 2023. – Vol.14, No 2. – P. 9-16,
https://doi.org/10.20535/2411-2976.22023.9-16
8. Kwon J., Park J., Rhee W. A QoS-aware adaptive resource allocation scheme using CQI and
MCS for LTE-A networks. Wireless Personal Communications. – 2014. – Vol. 76. – P. 193–207.
9. Vora P. Voice over 5G (Vo5G): Technical Challenges and Performance Evaluation. IEEE
Communications Magazine. 2021. Vol. 59, No. 10. P. 16–22.
10. Vetoshko I. P., Kravchuk S. O. Integration of machine learning-based prediction and dynamic
QoS optimization into adaptive VONR scheduling in 5G standalone networks: a simulation-based
approach. Scientific notes of Taurida National V.I. Vernadsky University. Series: Technical Sciences.
2025. Vol. 1, no. 3. P. 43–56. URL: https://doi.org/10.32782/2663-5941/2025.3.1/07
