【摘 要】
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5G是最新一代蜂窝移动通信技术,具有高数据、高速率、低延迟、低消耗等优势,将成为继蒸汽机、电力技术、互联网技术之后的新一代的基础通用技术,引领第4次工业革命。Massive MIMO作为5G的关键技术,具备良好的波束赋形能力,有效提升覆盖能力,降低了系统内干扰,提供更高的频谱效率、有效地改善用户体验能力。Massive MIMO波束组合成千上万种,倘若Massive MIMO波束应用不好,将会带来
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5G是最新一代蜂窝移动通信技术,具有高数据、高速率、低延迟、低消耗等优势,将成为继蒸汽机、电力技术、互联网技术之后的新一代的基础通用技术,引领第4次工业革命。Massive MIMO作为5G的关键技术,具备良好的波束赋形能力,有效提升覆盖能力,降低了系统内干扰,提供更高的频谱效率、有效地改善用户体验能力。Massive MIMO波束组合成千上万种,倘若Massive MIMO波束应用不好,将会带来诸如波束干扰、复杂参数配置、场景匹配等新问题。本论文从Massive MIMO波束基础理论研究开始,基于覆盖场景及用户分布情况,通过专家经验策略、迭代寻优、强化学习等方法,利用Massive MIMO灵活的天线权值设置,生产最佳的波束赋形。利用5G小区标准的MR+MDT+KPI网管数据,提取用户与业务特征,利用寻优算法实现Massive MIMO波束自适应调整。动态调整天线权值赋形,通过波束分场景、分时段进行配置,实现Massive MIMO单小区覆盖与容量的动态匹配。在单小区优化的基础上,根据小区拓扑结构、用户与业务分布,通过迭代智能寻优算法,实施全网Massive MIMO天线权值优化,实现无线网整体性能最优。多小区的权值优化是一个组合优化问题,权值组合数随着小区的增加呈指数式增长,寻优过程计算量巨大。在Massive MIMO权值寻优中,结合使用人工蜂群算法和遗传算法,首先利用人工蜂群算法产生一个分布比较好的初始种群,然后利用遗传算法求解,两种算法互相取长补短。由于初始种群分布状态比较好,遗传算法在交叉和变异方面的压力相对较小。人工蜂群算法具有较强的局部搜索能力,能够保持种群的多样性,可以减少算法陷入局部最优的可能性,使算法更易搜索到问题的全局最优解,同时也可以加速算法收敛。现网5G小区天线权值优化后评估结果如下:CSI-RS RSRP平均值持平、中好点占比提升1%,CSI-RS SINR平均值提升1.34d B、中好点占比提升1.69%。SSB RSRP平均值持平、中好点占比提升2.12%,SSB SINR平均值提升2.16d B、中好点占比提升3.4%,下行下载平均速率提升129Mbps,提升率达18.35%。通过5G天线自适应波束赋形,使5G小区覆盖与用户与业务分布相匹配,从而有效改善热点区域的用户感知,提高5G小区的整体吞吐量。权值优化取代塔工现场调整,实现远程射频优化,提高了优化效率,节约了规划、建设、维护、优化成本。
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