5G移動(dòng)通信系統(tǒng)無(wú)線資源調(diào)度探索
時(shí)間:2022-08-27 03:43:37
導(dǎo)語(yǔ):5G移動(dòng)通信系統(tǒng)無(wú)線資源調(diào)度探索一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點(diǎn),若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師,歡迎參考。
【摘要】本文簡(jiǎn)單介紹了無(wú)線資源調(diào)度機(jī)制,并分析了4GLTE通信系統(tǒng)無(wú)線資源調(diào)度方法,與此同時(shí)對(duì)5g移動(dòng)通信系統(tǒng)無(wú)線資源調(diào)度措施進(jìn)行了討論,希望以此為廣大研究相同問(wèn)題的人士提供參考。
【關(guān)鍵詞】5G移動(dòng)通信系統(tǒng);無(wú)線資源;調(diào)度
在移動(dòng)通信系統(tǒng)之中無(wú)線資源并非是無(wú)限的,無(wú)線資源涵蓋時(shí)間與空間等各種資源,而怎樣合理使用這些有限的無(wú)線資源充分滿足人們對(duì)無(wú)線業(yè)務(wù)的需要,此乃無(wú)線資源調(diào)度分配制度必須要做好的一項(xiàng)任務(wù)。因而,以下就針對(duì)5G移動(dòng)通信系統(tǒng)無(wú)線資源調(diào)度相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行論述。
1無(wú)線資源調(diào)度簡(jiǎn)介
無(wú)線資源調(diào)度分配機(jī)制界定有很多,可是大部分認(rèn)可的定義就是:基站中的調(diào)度器要及時(shí)動(dòng)態(tài)把控時(shí)頻資源分配,把該資源在某時(shí)間內(nèi)配置給某一用戶。調(diào)度算法規(guī)定在用戶QoS與系統(tǒng)容量中獲得平衡。資源調(diào)度算法的幾個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)就是頻譜利用率、用戶QoS需求與公平性,根據(jù)網(wǎng)絡(luò)這一角度而言,頻譜利用率是很關(guān)鍵的,可是根據(jù)用戶角度而言,后兩者更重要,而最佳的調(diào)度算法為實(shí)現(xiàn)三者折衷。無(wú)線資源調(diào)度需將用戶對(duì)資源的競(jìng)爭(zhēng)化解。從宏觀角度看,調(diào)度需要展開(kāi)各種資源的分配與共享,達(dá)到資源的合理運(yùn)用,此時(shí)的資源調(diào)度實(shí)則為資源配置。無(wú)線資源調(diào)度探究目標(biāo)表現(xiàn)在:①提升頻譜利用率,在移動(dòng)通信系統(tǒng)之中,因?yàn)橐苿?dòng)通信網(wǎng)絡(luò)時(shí)隙與頻率等受限,并且業(yè)務(wù)種類豐富,用戶需求較多,所以對(duì)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)方而言,處理頻譜資源和網(wǎng)絡(luò)覆蓋與系統(tǒng)容量的矛盾,在充分滿足多種分組業(yè)務(wù)較為豐富的服務(wù)質(zhì)量規(guī)定基礎(chǔ)之上,提升移動(dòng)通信系統(tǒng)容量與無(wú)線頻譜利用率乃無(wú)線資源分配調(diào)度探究的關(guān)鍵目標(biāo)。②防止干擾。因?yàn)闊o(wú)線環(huán)境多變,多種新的組網(wǎng)方法使用的同頻復(fù)用技術(shù)造成共道干擾將無(wú)線系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)性能減弱了,例如因?yàn)槎嘈^(qū)組網(wǎng)出現(xiàn)小區(qū)干擾、跨層干擾等直接影響到了無(wú)線資源利用率,嚴(yán)重妨礙了業(yè)務(wù)質(zhì)量性能。因此盡量減少無(wú)線網(wǎng)絡(luò)干擾,提高系統(tǒng)容量是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)度探索的目標(biāo)。③降低能耗。由于移動(dòng)通信發(fā)展快,移動(dòng)通信系統(tǒng)二氧化碳排放量高,造成氣候變暖。怎么提升用戶感知業(yè)務(wù)質(zhì)量,減小基站與終端設(shè)備能耗,提高系統(tǒng)能效,是無(wú)線需要面臨的問(wèn)題之一,且是移動(dòng)通信的探索熱點(diǎn)。
24GLTE通信系統(tǒng)無(wú)線資源調(diào)度
4GLTE系統(tǒng)把OFDM技術(shù)與多無(wú)線技術(shù)等引進(jìn),其中OFDM信道空時(shí)變化有一定的隨機(jī)性,復(fù)雜性較高,因此于4GLTE無(wú)線資源管理過(guò)程中科學(xué)分配多維資源是要思考的問(wèn)題。在LTE系統(tǒng)內(nèi)上下行分別采用SC-FDMA與OFDMA。FDMA為頻分多址復(fù)用,而OFDMA資源涵蓋了時(shí)間、頻率以及空間資源。LTE系統(tǒng)用時(shí)頻資源塊RB當(dāng)作最小資源單位。OFDMA根據(jù)表面上看,其是經(jīng)過(guò)差異化載波頻率區(qū)分不一樣的用戶,即經(jīng)過(guò)提供1個(gè)OFDMA的1組子載波劃分,達(dá)到多用戶接入,而其和以往的頻分多址復(fù)用明顯的區(qū)別是根據(jù)PFDM優(yōu)點(diǎn),不相同用戶間無(wú)需保護(hù)頻段,進(jìn)而將頻率利用率提升。在LTE系統(tǒng),對(duì)于無(wú)線資源調(diào)度是十分關(guān)鍵的,由于系統(tǒng)性能優(yōu)化的核心方式為經(jīng)過(guò)無(wú)線資源分配,即經(jīng)過(guò)對(duì)功率、時(shí)間以及帶寬動(dòng)態(tài)分配達(dá)到的。為充分滿足不相同用戶的各方面需求,借助資源調(diào)度方式把不相同用戶接入OFDMA信道。該系統(tǒng)資源調(diào)度涵蓋碼字與用戶質(zhì)量需求等。這一資源調(diào)度能夠認(rèn)為是非線性帶有束縛性的優(yōu)化方式。于無(wú)線資源調(diào)度階段,時(shí)頻資源是經(jīng)基站調(diào)度器進(jìn)行控制的,基站調(diào)度器給不一樣的用戶配置時(shí)頻資源。對(duì)LTE系統(tǒng)而言,無(wú)線資源調(diào)度就是給不相同用戶配置其傳輸信號(hào)需要占用的虛擬資源數(shù)量,分配中要思考的因素就是用戶質(zhì)量與信道狀態(tài)等。在智能調(diào)度中,下行鏈路資源分配是借助上行鏈路反饋信道明確的,用戶設(shè)備于下個(gè)傳輸周期下行資源塊與格式是經(jīng)過(guò)下行控制信道取得的。于LTE系統(tǒng),用戶系統(tǒng)容量以及QoS一般是以子載波配置與功率配置確保的。下行功率分配方式為:①平均分配,即在各個(gè)子載波上分配功率,所以用戶發(fā)射功率和占用子載波數(shù)目為正比關(guān)系。②路徑損耗補(bǔ)償,機(jī)把功率的一小部分用于對(duì)因?yàn)槁窂綋p耗出現(xiàn)的信號(hào)衰落補(bǔ)償。根據(jù)子帶方式與間隔拓展方式為L(zhǎng)TE系統(tǒng)下行資源配置中分配子載波的方法。
35G移動(dòng)通信系統(tǒng)無(wú)線資源調(diào)度分析
3.1異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)。異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)規(guī)定在多種不相同,同時(shí)多元化的網(wǎng)絡(luò)與終端情況下,不管什么時(shí)間移動(dòng)用戶均應(yīng)具備無(wú)縫業(yè)務(wù)能力,此時(shí)異構(gòu)的無(wú)線資源需要涵蓋無(wú)線頻譜與接入權(quán)限等,即異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)資源管理在各個(gè)方面和傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)有差別:①資源自身的含義均會(huì)改變;②資源取值范圍與資源相互間的關(guān)系等方面均需要拓展。除此以外,按照資源含義的改變,用以往的一維變量表述資源分配狀態(tài)有難度,必須要從多維動(dòng)態(tài)變量描繪,如此可知,5G移動(dòng)通信系統(tǒng)資源管理與分配需要是多維動(dòng)態(tài)化的,給異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的差別化接入網(wǎng)絡(luò)分配資源且展開(kāi)頻譜管理。伴隨異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的密集化發(fā)展,資源管理面對(duì)著非常嚴(yán)峻的資源分配,以及需要資源循環(huán)和頻譜再分配,還有更為合理的公平性與嚴(yán)謹(jǐn)?shù)母蓴_管理等各種問(wèn)題,即密集化異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)給無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)資源管理提出了嚴(yán)要求,進(jìn)而變成了十分關(guān)鍵的探究性課題。對(duì)無(wú)線通信系統(tǒng)展開(kāi)性能指標(biāo)評(píng)估的階段,應(yīng)當(dāng)使用無(wú)線資源管理方式對(duì)各個(gè)指標(biāo)展開(kāi)評(píng)估。比如,系統(tǒng)信道資源分布公平與否、小區(qū)覆蓋范圍與用戶數(shù)量等。以上指標(biāo)一并實(shí)現(xiàn)最優(yōu)是很難的。所以,必須要全面思考進(jìn)行折中處理:①小區(qū)覆蓋范疇和用戶服務(wù)水平的限制:由對(duì)用戶服務(wù)水平進(jìn)行思考,用戶靠近基站該服務(wù)水平就更好,即小區(qū)邊緣用戶QoS比基站周圍的用戶差,因而需要依照小區(qū)邊緣用戶QoS規(guī)范明確小區(qū)覆蓋范圍。②系統(tǒng)容量和小區(qū)覆蓋制約:由小區(qū)覆蓋的角度來(lái)看,基站高功率傳送,能夠獲取到角好的小區(qū)覆蓋,可是也需要思考對(duì)四周小區(qū)帶來(lái)的干擾性,因?yàn)檫@部分干擾會(huì)減少系統(tǒng)容量。③容量和公平制約,如果信道資源分配到信道較好的用戶時(shí),系統(tǒng)容量較大,可是公平性低。科學(xué)采用無(wú)線資源管理方式能夠讓這部分指標(biāo)因素達(dá)到理想的狀態(tài)。3.2鏈路自適應(yīng)。該技術(shù)就是系統(tǒng)鏈路速率、和調(diào)制方法與別的資源需要伴隨現(xiàn)下無(wú)線信道狀態(tài)和變化趨勢(shì)自適應(yīng)迅速動(dòng)態(tài)變化,也就是實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)目標(biāo),即自適應(yīng)調(diào)制與編碼。為持續(xù)加大系統(tǒng)容量,經(jīng)過(guò)鏈路自適應(yīng)持續(xù)動(dòng)態(tài)選取資源。此時(shí)的AMC是在持續(xù)變化的無(wú)線環(huán)境下,自適應(yīng)轉(zhuǎn)變系統(tǒng)調(diào)制與編碼方法,而非轉(zhuǎn)變終端發(fā)射功率,同時(shí)也被叫作調(diào)制編碼MCS。為在差別化信道狀態(tài)中均可以獲得系統(tǒng)大吞吐量,AMC是經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)變的調(diào)制與編碼方法全面適應(yīng)信道狀態(tài)變化的。而在實(shí)現(xiàn)中,應(yīng)構(gòu)建1個(gè)MCS調(diào)制編碼傳輸格式數(shù)據(jù)集合,在各個(gè)傳輸格式數(shù)據(jù)集中均需涵蓋調(diào)制方法與編碼速率。倘若信道狀態(tài)改變,系統(tǒng)會(huì)于集合之中挑選和其相應(yīng)的傳輸格式。如此,5G移動(dòng)通信系統(tǒng)是經(jīng)過(guò)使用高頻譜效率調(diào)制編碼技術(shù)達(dá)到合理使用有限無(wú)線資源實(shí)現(xiàn)高吞吐率、優(yōu)質(zhì)服務(wù)與高頻譜效率的無(wú)線傳輸。采用FSK與QAM融合的設(shè)計(jì)信號(hào)調(diào)制編碼方式,且轉(zhuǎn)變干擾的統(tǒng)計(jì)分布實(shí)現(xiàn)對(duì)干擾把控的目的。
4結(jié)束語(yǔ)
由于信息時(shí)代在不斷發(fā)展的階段,未來(lái)的用戶對(duì)音頻與視頻等數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)方面的需求會(huì)持續(xù)提升,所以無(wú)線資源管理調(diào)度機(jī)制科學(xué)有效地提高對(duì)移動(dòng)通信系統(tǒng)的優(yōu)化升級(jí)有直接影響。現(xiàn)下,5G移動(dòng)通信系統(tǒng)依然在健全的過(guò)程中,伴隨網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與5G制式標(biāo)準(zhǔn)化與有關(guān)技術(shù)的健全,對(duì)5G系統(tǒng)無(wú)線資源管理技術(shù)會(huì)獲得進(jìn)一步擴(kuò)展。
參考文獻(xiàn)
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作者:張宏宇 單位:吉林吉大通信設(shè)計(jì)院股份有限公司