5G支撑物联网业务的无线资源管理仿真平台设计与实现

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:trulyliu
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随着网络规模的快速扩大以及用户对网络资源需求的显著增加,使得网络测试成本和系统资源需求总量均明显提高。若仍采用实际测试方法来验证网络性能,则会出现系统资源不足、实验结果不稳定等问题。因此,常需要选用仿真平台来进行模拟。通过仿真平台,我们不仅可以对各种网络核心问题,如无线资源分配、链路拥塞控制、网络协议改进等进行研究,而且可以对网络系统性能等进行评估和改善。  但是,目前很少有平台专用于探索5G超大数量终端场景支撑物联网业务的仿真,因此,本文设计了一款支持5G超大数量终端场景中物联网业务的无线资源管理问题仿真的平台。参考现有平台设计方案,该平台在搭建出以事件调度器为核心的仿真平台基本架构的基础上,实现了平台实际仿真中所需要的各个关键模块。同时,结合多项无线资源管理技术的串行处理过程,该平台设计了一个多种资源管理联合的高效仿真方案,实现了蜂窝选择与干扰协调等多种无线资源管理组件。此外,为增强平台设计功能的完整性,该平台还实现了室内办公模型和城市道路模型两个典型5G场景、服从各种特定分布特征的物联网业务。  考虑到高密度场景中,终端数量庞大、业务量密集,若仍采用事件调度方式处理数据包,会出现事件生成数量过多、处理时间过长的问题,所以本文还设计了一种基于矩阵运算的数据包处理架构。该架构把时间轴分成多个时隙,根据每个数据包的长度和生成时间,把各数据包的源终端序号映射到相应的时隙位置上,通过计算各时隙内有效信号和干扰信号的强度,得到系统容量、吞吐量等性能指标。仿真结果表明,基于该方案搭建的平台仿真处理速度会明显快于传统平台,能够为研究者评估5G高密度网络场景支撑物联网业务中的无线资源管理算法性能等提供一个有效工具。
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