5G網(wǎng)絡(luò)中基于用戶需求的頻譜分配研究.pdf

1、無(wú)線技術(shù)的發(fā)展和各種通信服務(wù)的出現(xiàn)，推動(dòng)了5G網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展。未來(lái)海量用戶設(shè)備入網(wǎng)引發(fā)的無(wú)線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量高速增長(zhǎng)，將進(jìn)一步加劇頻譜資源供需不平衡的矛盾。因此，如何優(yōu)化頻譜利用，最大限度地實(shí)現(xiàn)頻譜資源的按需分配是5G網(wǎng)絡(luò)急需解決的重點(diǎn)問(wèn)題。同時(shí)，海量用戶多樣的需求中蘊(yùn)含著大量有價(jià)值的信息，充分利用這些信息能夠?yàn)樘岢鲇行У念l譜分配方案帶來(lái)重要的契機(jī)。為此，本文重點(diǎn)研究5G網(wǎng)絡(luò)中基于用戶需求的頻譜分配問(wèn)題。
　　首先，對(duì)5G網(wǎng)絡(luò)和頻譜分配

2、的相關(guān)理論進(jìn)行綜述。在分析5G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展背景及相關(guān)技術(shù)的基礎(chǔ)上，本文介紹一種融合多種關(guān)鍵技術(shù)的5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。同時(shí)，闡述了頻譜分配的算法模型分類(lèi)以及技術(shù)原則和性能指標(biāo)。
　　其次，采用集中式接入網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)(Centralized-Radio Access Network，C-RAN)研究基于用戶負(fù)載的頻譜分配策略。本文采用負(fù)載均衡的思想設(shè)計(jì)有效的網(wǎng)絡(luò)成簇方法。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中用戶負(fù)載的分布情況，使遠(yuǎn)端射頻單元協(xié)調(diào)成簇，從而均衡地利用基帶池管理

3、的網(wǎng)絡(luò)資源，并且通過(guò)證明給出網(wǎng)絡(luò)成簇模型下資源的消耗下限。在網(wǎng)絡(luò)成簇模型下，本文提出基于改進(jìn)遺傳算法的頻譜分配方案，利用用戶負(fù)載信息進(jìn)行頻譜分配，在控制發(fā)射功率的前提下最大化系統(tǒng)效益。仿真實(shí)驗(yàn)表明本方案能夠有效地提高系統(tǒng)效益，同時(shí)減少發(fā)射總功率，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)性能與資源效率的平衡。
　　最后，介紹基于用戶信息的虛擬化頻譜分配方法。首先，本研究利用典型相關(guān)性分析方法，提取用戶設(shè)備所需要傳輸數(shù)據(jù)間的相關(guān)性關(guān)系。然后，通過(guò)基于相似度的聚類(lèi)