5G移動通信系統無線資源調度探索

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【摘要】本文簡單介紹了無線資源調度機制，并分析了4GLTE通信系統無線資源調度方法，與此同時對5g移動通信系統無線資源調度措施進行了討論，希望以此為廣大研究相同問題的人士提供參考。

【關鍵詞】5G移動通信系統；無線資源；調度

在移動通信系統之中無線資源并非是無限的，無線資源涵蓋時間與空間等各種資源，而怎樣合理使用這些有限的無線資源充分滿足人們對無線業務的需要，此乃無線資源調度分配制度必須要做好的一項任務。因而，以下就針對5G移動通信系統無線資源調度相關問題進行論述。

1無線資源調度簡介

無線資源調度分配機制界定有很多，可是大部分認可的定義就是：基站中的調度器要及時動態把控時頻資源分配，把該資源在某時間內配置給某一用戶。調度算法規定在用戶QoS與系統容量中獲得平衡。資源調度算法的幾個關鍵指標就是頻譜利用率、用戶QoS需求與公平性，根據網絡這一角度而言，頻譜利用率是很關鍵的，可是根據用戶角度而言，后兩者更重要，而最佳的調度算法為實現三者折衷。無線資源調度需將用戶對資源的競爭化解。從宏觀角度看，調度需要展開各種資源的分配與共享，達到資源的合理運用，此時的資源調度實則為資源配置。無線資源調度探究目標表現在：①提升頻譜利用率，在移動通信系統之中，因為移動通信網絡時隙與頻率等受限，并且業務種類豐富，用戶需求較多，所以對網絡運營方而言，處理頻譜資源和網絡覆蓋與系統容量的矛盾，在充分滿足多種分組業務較為豐富的服務質量規定基礎之上，提升移動通信系統容量與無線頻譜利用率乃無線資源分配調度探究的關鍵目標。②防止干擾。因為無線環境多變，多種新的組網方法使用的同頻復用技術造成共道干擾將無線系統網絡性能減弱了，例如因為多小區組網出現小區干擾、跨層干擾等直接影響到了無線資源利用率，嚴重妨礙了業務質量性能。因此盡量減少無線網絡干擾，提高系統容量是無線網絡資源調度探索的目標。③降低能耗。由于移動通信發展快，移動通信系統二氧化碳排放量高，造成氣候變暖。怎么提升用戶感知業務質量，減小基站與終端設備能耗，提高系統能效，是無線需要面臨的問題之一，且是移動通信的探索熱點。

24GLTE通信系統無線資源調度

4GLTE系統把OFDM技術與多無線技術等引進，其中OFDM信道空時變化有一定的隨機性，復雜性較高，因此于4GLTE無線資源管理過程中科學分配多維資源是要思考的問題。在LTE系統內上下行分別采用SC-FDMA與OFDMA。FDMA為頻分多址復用，而OFDMA資源涵蓋了時間、頻率以及空間資源。LTE系統用時頻資源塊RB當作最小資源單位。OFDMA根據表面上看，其是經過差異化載波頻率區分不一樣的用戶，即經過提供1個OFDMA的1組子載波劃分，達到多用戶接入，而其和以往的頻分多址復用明顯的區別是根據PFDM優點，不相同用戶間無需保護頻段，進而將頻率利用率提升。在LTE系統，對于無線資源調度是十分關鍵的，由于系統性能優化的核心方式為經過無線資源分配，即經過對功率、時間以及帶寬動態分配達到的。為充分滿足不相同用戶的各方面需求，借助資源調度方式把不相同用戶接入OFDMA信道。該系統資源調度涵蓋碼字與用戶質量需求等。這一資源調度能夠認為是非線性帶有束縛性的優化方式。于無線資源調度階段，時頻資源是經基站調度器進行控制的，基站調度器給不一樣的用戶配置時頻資源。對LTE系統而言，無線資源調度就是給不相同用戶配置其傳輸信號需要占用的虛擬資源數量，分配中要思考的因素就是用戶質量與信道狀態等。在智能調度中，下行鏈路資源分配是借助上行鏈路反饋信道明確的，用戶設備于下個傳輸周期下行資源塊與格式是經過下行控制信道取得的。于LTE系統，用戶系統容量以及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，即在各個子載波上分配功率，所以用戶發射功率和占用子載波數目為正比關系。②路徑損耗補償，機把功率的一小部分用于對因為路徑損耗出現的信號衰落補償。根據子帶方式與間隔拓展方式為LTE系統下行資源配置中分配子載波的方法。

35G移動通信系統無線資源調度分析

3.1異構網絡。異構網絡技術規定在多種不相同，同時多元化的網絡與終端情況下，不管什么時間移動用戶均應具備無縫業務能力，此時異構的無線資源需要涵蓋無線頻譜與接入權限等，即異構網絡資源管理在各個方面和傳統網絡有差別：①資源自身的含義均會改變；②資源取值范圍與資源相互間的關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有難度，必須要從多維動態變量描繪，如此可知，5G移動通信系統資源管理與分配需要是多維動態化的，給異構網絡的差別化接入網絡分配資源且展開頻譜管理。伴隨異構網絡的密集化發展，資源管理面對著非常嚴峻的資源分配，以及需要資源循環和頻譜再分配，還有更為合理的公平性與嚴謹的干擾管理等各種問題，即密集化異構網絡給無線網絡系統資源管理提出了嚴要求，進而變成了十分關鍵的探究性課題。對無線通信系統展開性能指標評估的階段，應當使用無線資源管理方式對各個指標展開評估。比如，系統信道資源分布公平與否、小區覆蓋范圍與用戶數量等。以上指標一并實現最優是很難的。所以，必須要全面思考進行折中處理：①小區覆蓋范疇和用戶服務水平的限制：由對用戶服務水平進行思考，用戶靠近基站該服務水平就更好，即小區邊緣用戶QoS比基站周圍的用戶差，因而需要依照小區邊緣用戶QoS規范明確小區覆蓋范圍。②系統容量和小區覆蓋制約：由小區覆蓋的角度來看，基站高功率傳送，能夠獲取到角好的小區覆蓋，可是也需要思考對四周小區帶來的干擾性，因為這部分干擾會減少系統容量。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，系統容量較大，可是公平性低?？茖W采用無線資源管理方式能夠讓這部分指標因素達到理想的狀態。3.2鏈路自適應。該技術就是系統鏈路速率、和調制方法與別的資源需要伴隨現下無線信道狀態和變化趨勢自適應迅速動態變化，也就是實現自適應目標，即自適應調制與編碼。為持續加大系統容量，經過鏈路自適應持續動態選取資源。此時的AMC是在持續變化的無線環境下，自適應轉變系統調制與編碼方法，而非轉變終端發射功率，同時也被叫作調制編碼MCS。為在差別化信道狀態中均可以獲得系統大吞吐量，AMC是經過轉變的調制與編碼方法全面適應信道狀態變化的。而在實現中，應構建1個MCS調制編碼傳輸格式數據集合，在各個傳輸格式數據集中均需涵蓋調制方法與編碼速率。倘若信道狀態改變，系統會于集合之中挑選和其相應的傳輸格式。如此，5G移動通信系統是經過使用高頻譜效率調制編碼技術達到合理使用有限無線資源實現高吞吐率、優質服務與高頻譜效率的無線傳輸。采用FSK與QAM融合的設計信號調制編碼方式，且轉變干擾的統計分布實現對干擾把控的目的。

4結束語

由于信息時代在不斷發展的階段，未來的用戶對音頻與視頻等數據業務方面的需求會持續提升，所以無線資源管理調度機制科學有效地提高對移動通信系統的優化升級有直接影響。現下，5G移動通信系統依然在健全的過程中，伴隨網絡結構與5G制式標準化與有關技術的健全，對5G系統無線資源管理技術會獲得進一步擴展。

參考文獻

[1]徐顯達，張蘭，廖其彬.5G移動通信系統的接入網絡架構[J].中國新通信，2019，21（03）：121.

[2]段滔，孫長果.5G系統天線技術發展及演進[J].電信技術，2019（01）：97-100.

作者:張宏宇 單位:吉林吉大通信設計院股份有限公司