5G异构网络用户关联及回传带宽分配技术.pdf
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1、Telecom Power Technology 162 Aug.10,2023,Vol.40 No.15 2023 年 8 月 10 日第 40 卷第 15 期通信网络技术DOI:10.19399/ki.tpt.2023.15.0525G 异构网络用户关联及回传带宽分配技术吕运谷(中国移动通信集团重庆有限公司永川分公司,重庆 402160)摘要:由于用户移动特性及无线信道时变特性,如何在网络环境下为用户提供合适的服务,以及如何在网络环境下,根据网络环境下的节点负荷进行高效的资源配置是亟待解决的问题。建立了一个2层无线异构网络的数学模型。以此为基础,通过迫零预编码技术计算该 2 层无线异构网络
2、的信道容量,并采用了反向时分双工、基站休眠等技术实现对无线异构网络进行干扰管理。此外,提出了一种基于联合优化算法新型的求解算法,该算法可以有效地解决5G 异构网络中的干扰管理、小基站接入和回传带宽分配等关键问题,在性能上比现有的基于用户接入和资源配置的算法更优。关键词:用户关联;资源分配;无线回传;5G 异构网络User Association and Backhaul Bandwidth Allocation for 5G Heterogeneous NetworkLYU Yungu(Yongchuan Branch of China Mobile Group Chongqing Co.,L
3、td.,Chongqing 402160,China)Abstract:Due to the mobile characteristics of users and the time-varying characteristics of wireless channels,it is urgent to provide appropriate services for users in the network environment,as well as to efficiently allocate resources based on the node load in the networ
4、k environment.The article establishes a mathematical model for a two-layer wireless heterogeneous network.Based on this,the channel capacity of the 2-layer wireless heterogeneous network is calculated using zero forcing precoding technology,and techniques such as reverse time division duplex and bas
5、e station sleep are used to achieve interference management for the wireless heterogeneous network.Finally,a novel solving algorithm based on joint optimization algorithm was proposed,which can effectively solve key problems such as interference management,small base station access,and bandwidth all
6、ocation in 5G heterogeneous networks.The algorithm performs better than existing algorithms based on user access and resource allocation.Keywords:user association;resource allocation;wireless backhaul;5G heterogeneous networks0 引 言在 5G 超密异构网络中,无线接入和无线回传技术不但可以增加网络的灵活性和降低网络的部署费用,还可以为大规模设备的接入提供方便。5G 异构
7、网络中,无线回传是一种对有线回传进行补偿的方法,适用于光纤难以达到的区域,以及对实时数据传输需求较低的区域1。另外,随着毫米波宽带、大规模天线阵、波束赋形等技术的日趋成熟,将为未来 5G 基站的无线回传打下坚实的基础。5G 异构通信系统中,无线回传技术是一种不可避免的发展方向。然而,目前 5G 无线回传技术还面临着很多关键问题2。目前,对于 5G 回传网络的需求多种多样。因此,围绕 5G异构网络中的干扰管理、异构网络中的用户和基站接入、回传网和接入网中的时间频率资源配置等问题展开研究,建立了 5G 无线异构网络模型,以此为基础建立低频链路容量数学模型,并提出了低频系统的联合优化算法,以期为 5
8、G 无线回传网技术的深入发展提供理论基础和技术支撑。1 5G 无线异构网络模型构建一种双层异构网,即在蜂窝单元中心布置一个宏基站,在其周围布置多个小型基站,并在蜂窝单元内均匀布置多个终端。将宏基地台至小型地台的无线链路称作回传链路,将宏基地台或小型地台至用户设备的无线链路称作访问链路,无论是接入链路还是回传链路都使用空中端口技术,并且将宏基地台至核心网的光缆连接。在此基础上,提出一种基于移动终端的单天线与多天线相结合的设计方案。用户设备可以采用宏基站与核心网络相连,也可以采用小型基站与核心网络相连,采用双跳方式3。层与层之间的干扰无线异构网无法避免。由于宏基站的发送功率比小基站要大,当 2 个
9、基站同在一个下行链路时,会给小基站的边缘用户造成严重的干扰。在此基础上,提出了一种逆向时分双工技术,即将宏基站的上下行时隙配置和小基站的上下行时隙配置进行倒置4。2 层异构网络无线回传链路与接入链收稿日期:2023-05-25作者简介:吕运谷(1984),男,重庆人,本科,工程师,主要研究方向为网络安全及 IP 网络运维管理。2023 年 8 月 10 日第 40 卷第 15 期 163 Telecom Power TechnologyAug.10,2023,Vol.40 No.15 吕运谷:5G 异构网络用户关联及 回传带宽分配技术路如图 1 所示。提出了一种基于三元多进多出的天线阵列,该阵
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