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摘要：5G網(wǎng)絡(luò)已成熟商用，但是其能效問題一直影響著5G發(fā)展，MassiveMIMO技術(shù)是提升網(wǎng)絡(luò)覆蓋、用戶體驗(yàn)和系統(tǒng)容量的核心技術(shù)，可作為提升5G網(wǎng)絡(luò)能效的一種手段。開展了基于蟻群算法的迭代尋優(yōu)算法的研究，解決海量MIMO參數(shù)組合最優(yōu)解迭代問題。同時(shí)構(gòu)建了基于數(shù)字孿生技術(shù)的功率優(yōu)化模型，實(shí)現(xiàn)5G網(wǎng)絡(luò)能效的優(yōu)化。模型實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)網(wǎng)驗(yàn)證結(jié)果顯示：該算法能夠達(dá)到預(yù)期效果，為后續(xù)基站的能效優(yōu)化和MIMO智慧優(yōu)化演進(jìn)提供參考。
關(guān)鍵詞：能效優(yōu)化；數(shù)字孿生；MassiveMIMO；蟻群算法
doi：10.12045/j.issn.1007-3043.2024.07.011
概述
5G時(shí)代引入大規(guī)模天線陣列技術(shù)（MIMO），天線覆蓋由4G的水平單波束變?yōu)樗胶痛怪倍嗖ㄊ琈IMO技術(shù)對(duì)天饋調(diào)整領(lǐng)域提供了新的思路和方法，對(duì)基站天線調(diào)整的效率、頻次都產(chǎn)生了變革。
但是MIMO技術(shù)也帶來了新的挑戰(zhàn)，一是天線通道數(shù)增加帶來功耗的增大，使得基站電費(fèi)成本持續(xù)增大，二是目前MIMO波束優(yōu)化更多是依賴人工分析，優(yōu)化目標(biāo)集中在單個(gè)小區(qū)的覆蓋，準(zhǔn)確率、效率等都存在局限性，特別是小區(qū)間方案相互影響，無法充分考慮區(qū)域整體網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的提升。5G建站更為密集，5G波束權(quán)值配置組合高達(dá)上萬種，如何在上萬種MIMO權(quán)值中快速準(zhǔn)確找到最適合當(dāng)前場(chǎng)景的配置是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)，因而結(jié)合AI智能算法和數(shù)字孿生技術(shù)，加快研究面向不同場(chǎng)景的5G波束方案，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)能效提升已經(jīng)迫在眉睫。
本文通過研究基于數(shù)字孿生、蟻群MIMO智能尋優(yōu)算法在5G網(wǎng)絡(luò)能效優(yōu)化中的應(yīng)用，使5G網(wǎng)絡(luò)在能耗降低、效率提升方面都取得一定的成效。
