5G通信系統(tǒng)運行效率優(yōu)化研究

學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(論文)專業(yè)：作者：學(xué)號：重慶電子工程職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)原創(chuàng)性聲明3畢業(yè)設(shè)計(論文)誠信承諾書畢業(yè)設(shè)計(論文)使用授權(quán)聲明 口不保密?保密，保密期(起訖日期：4重慶電子工程職業(yè)學(xué)院 I畢業(yè)設(shè)計(論文)原創(chuàng)性聲明 重慶電子工程職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)誠信承諾書 3重慶電子工程職業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)使用授權(quán)聲明 3摘要 5關(guān)鍵詞：5G通信系統(tǒng)資源調(diào)度優(yōu)化運行效率智能算法機器學(xué)習(xí) 5 5 61.15G通信系統(tǒng)的特點和優(yōu)勢 6 6 72.15G通信系統(tǒng)的能耗分析 72.25G通信系統(tǒng)的系統(tǒng)性能分析 82.25G通信系統(tǒng)的系統(tǒng)性能分析 82.2.1吞吐量分析 82.2.2時延分析 8 93.15G通信系統(tǒng)能耗優(yōu)化方法 93.25G通信系統(tǒng)功率管理策略 9 4.15G通信系統(tǒng)資源調(diào)度優(yōu)化 4.25G通信系統(tǒng)干擾協(xié)調(diào)優(yōu)化 4.2.1干擾分析 4.2.2干擾抑制技術(shù) 5.1仿真模型建立 5.2仿真參數(shù)設(shè)置 5.3仿真結(jié)果分析 6.1實驗環(huán)境搭建 6.2實驗測試與分析 57.1研究工作總結(jié) 7.2未來研究方向 信系統(tǒng)運行效率問題展開深入探討。論文梳理了5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及關(guān)鍵技術(shù)，分析了影響術(shù)實現(xiàn)自適應(yīng)調(diào)整。理論分析和仿真結(jié)果表明，所提方案推進(jìn)5G通信系統(tǒng)高效運行提供了理論參考。關(guān)鍵詞：5G通信系統(tǒng)資源調(diào)度優(yōu)化運行效率智能算法機器學(xué)習(xí)Thecontinuousdevelopmentof5Gnetworktechnorequirementsforwirelesscommunicationsystems.Thispaperconductsanefficiency.Anintellitomaximizespectrumutilizschemecomprehensivelyconsidersmultiplesystemparametersacapability,anduserexperiencequalitycomparedtotraditionalmethods.Finally,futureresearchof5Gcommunicationsystems.Keywords:5Gcommunicationsystem,resourcefficiency,intelligentalgo65G通信系統(tǒng)與前代通信技術(shù)相比，最顯著的特征是其超高速率和超低時延。理論戶可以在5G網(wǎng)絡(luò)上實現(xiàn)超高清視頻的無縫流暢播放，甚至可和成本效益。5G網(wǎng)絡(luò)的無線電頻率利用率提高了數(shù)倍，網(wǎng)絡(luò)容量成倍增長，同時單位業(yè)務(wù)能耗也大幅降低?？梢灶A(yù)見，在未來的商業(yè)市場，基于5G網(wǎng)絡(luò)的各種創(chuàng)新應(yīng)用和5G通信技術(shù)無疑是一場深刻的變革。它不僅僅是對4G的簡單升級和延合了全新的系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計和多種創(chuàng)新技術(shù)。這使得5G通信系統(tǒng)有望實現(xiàn)高速率、大連接、低時延的性能指標(biāo)，滿足未來各種應(yīng)用場景的差異化需求。5G的關(guān)鍵技術(shù)主要涵的鏈路增益，克服無線信號的傳播損耗。Nt和Nr分別表示發(fā)送天線和接收天理論上可以將頻譜效率提升約min(Nt,Nr)倍。大規(guī)模天線技術(shù)可謂5G系統(tǒng)的核心技術(shù)785G通信系統(tǒng)的吞吐量是衡量其性能的關(guān)鍵指標(biāo)之一。吞吐量指的是單位時間內(nèi)可在分析5G通信系統(tǒng)的吞吐量時，需要考慮多個影響因素。首先是系統(tǒng)所采用的調(diào)制和編碼方案，不同的方案會對吞吐量產(chǎn)生直接影響。其次是系統(tǒng)所使用的頻譜資源，值得注意的是，吞吐量并非是一個固定不變的值，它會隨著用戶數(shù)量、業(yè)務(wù)類型、傳輸距離等條件的變化而發(fā)生動態(tài)調(diào)整。因此，在評估5G通信系統(tǒng)的吞吐量時，需要移動場景表1:5G通信系統(tǒng)在不同場景下的典型吞吐量除了吞吐量，時延也是衡量5G通信系統(tǒng)性能的重要指標(biāo)。時延指的是數(shù)據(jù)從發(fā)送日益增長的低時延服務(wù)需求。只有兩者兼顧，才能真正發(fā)揮5G系統(tǒng)的整體優(yōu)勢。9energy-aware優(yōu)化設(shè)計思路旨在通過協(xié)同各層系統(tǒng)功能，最大限度降低5G網(wǎng)絡(luò)的除了傳統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)，新型通信硬件和系統(tǒng)架構(gòu)為降低5G能耗提供了新的契機?？紤]終端設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施和業(yè)務(wù)特征，這是5G綠色通信研究需著力突破的重點。功率管理是提高5G通信系統(tǒng)能效的關(guān)鍵因素。隨著5G網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展和用戶需在5G通信系統(tǒng)中，功率管理策略需要考慮多個層面的活適應(yīng)性強的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有利于動態(tài)調(diào)整資源分配，減少不必要的功耗浪費。此外，未來5G網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)度還需充分利用人工智能和大數(shù)據(jù)分析等新興技術(shù)，實現(xiàn)基于網(wǎng)絡(luò)狀況和業(yè)務(wù)需求動態(tài)調(diào)整資源調(diào)度策略，進(jìn)一步提高5G網(wǎng)絡(luò)的靈活性和適應(yīng)性。全面考慮不同層面的需求，從而最大限度釋放5G網(wǎng)絡(luò)的潛力。5G通信系統(tǒng)由于采用高頻段和大規(guī)模天線陣列技術(shù)，使得系統(tǒng)可用帶寬和空間自鄰小區(qū)干擾是5G系統(tǒng)中最主要的一種干擾形式。由于5G系統(tǒng)采用了更小的小區(qū)器MIMO檢測，信道估表1:5G系統(tǒng)中的三種主要干擾類型及其影響因素和引入機制[2]頻和功率控制方法已難以滿足5G系統(tǒng)的需求，迫切需要創(chuàng)新性的干擾抑制技術(shù)。主要智能的干擾管理?；赟DR框架可以設(shè)計自適應(yīng)算法，根據(jù)不同的場景和用戶位置動智能優(yōu)化等多方面的綜合考慮。只有從根本上抑制和規(guī)避干擾，才能真正釋放5G系統(tǒng)5G通信系統(tǒng)的仿真分析對于評估其性能和優(yōu)化系統(tǒng)參數(shù)具有重要作用。構(gòu)建準(zhǔn)確的仿真模型是開展仿真研究的基礎(chǔ)，需要綜合考慮多個因素。一個典型的5G通信系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)方面，仿真模型需要體現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)的分層結(jié)構(gòu)，包括核心網(wǎng)、傳輸網(wǎng)和動性模型、天線模型等，以盡可能真實地還原運行場景。特別地，對于5G系統(tǒng)而言，在5G通信系統(tǒng)仿真實驗中，參數(shù)選擇合直徑為5公里的城區(qū)環(huán)境中，按照三維泊松過程隨機分布100個宏基站，再疊加微基站影衰落以及多徑效應(yīng)等。我們采用了最新的3GPP規(guī)范數(shù)，能夠更加貼近真實場景加以評估。我們選擇采用3GPP業(yè)務(wù)模型，它將業(yè)務(wù)劃分為通過對仿真參數(shù)的詳細(xì)設(shè)置，我們成功建立了5G通信系統(tǒng)的仿真環(huán)境。在經(jīng)過一系統(tǒng)吞吐量可達(dá)328.7Mbps,而在大規(guī)模場景下則略有下降，平均吞吐量為267.5Mbps。程度的波動，最大值為215.8Mbps,最小值為178.4Mbps。這些數(shù)據(jù)為我們優(yōu)化室內(nèi)覆蓋時延可高達(dá)25ms,部分熱點區(qū)域的時延峰值更是達(dá)到了38ms。場景平均吞吐量(Mbps)平均時延(ms)一步工作中重點優(yōu)化算法的魯棒性和自適應(yīng)能力?？偟膩碚f，本次仿真為我們?nèi)媪私?G通信系統(tǒng)的實際運行效率提供了可靠的數(shù)統(tǒng)能夠高效支持單基站場景下的400臺活躍終端設(shè)備，保證80%的終端用戶獲得性。整體自愈恢復(fù)時間均控制在100ms以內(nèi)，能夠滿足絕大部分實時業(yè)務(wù)需求。通過以上測試與分析，我們對于所研制5G通信系統(tǒng)的性能指標(biāo)、部署可行性等有第7章總結(jié)與展望5G通信系統(tǒng)運行效率優(yōu)化是一項涉及多學(xué)科交叉、跨領(lǐng)域整合的復(fù)雜研究估與優(yōu)化分析具有重要意義。我們圍繞這一主題展開深入探討，旨在為5G網(wǎng)絡(luò)的高效通過對現(xiàn)有理論與實證研究的梳理，揭示了影響5G通信系統(tǒng)運行效率的諸多關(guān)鍵擬5G網(wǎng)絡(luò)規(guī)模部署，量化評估優(yōu)化方法的效果。結(jié)果顯示，通過調(diào)盡管本研究為提高5G通信系統(tǒng)的運行效率提供了有價值的見解和方法，但仍有進(jìn)一步深入探索的空間。為實現(xiàn)5G通信系統(tǒng)的長期可持續(xù)發(fā)展，未來的研究重點可著眼[2]周展，桓磊，蔣峰，等.基于礦用5G技術(shù)的采煤機智能化技術(shù)[J].陜西煤[3]馬曉紅.基于