5G室内分布系统规划建模及优化算法.docx

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2024-12-01 发布于北京
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第36

第36卷第3期2024年3月

Vol.36No.3Mar.2024

JournalofSystemSimulation

5G室内分布系统规划建模及优化算法

曾少达，刘海林*

(广东工业大学数学与统计学院，广东广州510520)

摘要：由于5G移动通信技术中的多数新业务包括时代智慧家庭、智能工厂、虚拟现实等等都发生在室内场景，因此如何快速规划建设成本低且功率损耗少的5G网络室内分布系统，对电信运营商来说具有重要的意义。建立了更贴近实际场景下的5G室内分布系统规划数学模型，该模型以最小化部署成本和天线间最大输出信号功率偏差为目标，以满足每个天线的期望输出信号功率为约束，是一个带约束的混合变量多目标优化问题。基于哈夫曼编码思想，提出了适合室分系统结构的编码策略，利用该编码策略在MOEA/D-CM2M算法框架下设计出求解该模型的有效算法，并且能够通过一次运行提供多个规划方案。计算机仿真表明建立的模型与提出的算法十分有效，比两个真实案例的原设计分别节省了8.90%和20.09%的成本。

关键词：5G；室内分布系统；多目标优化；天线功率；部署成本

中图分类号：TP391.9；TN92文献标志码：A文章编号：1004-731X(2024)03-0659-14

DOI:10.16182/j.issn1004731x.joss.23-0241

引用格式:曾少达,刘海林.5G室内分布系统规划建模及优化算法[J].系统仿真学报,2024,36(3):659-672.

Referenceformat:ZengShaoda,LiuHailin.PlanningModelingandOptimizationAlgorithmfor5GIndoorDistributionSystem[J].JournalofSystemSimulation,2024,36(3):659-672.

PlanningModelingandOptimizationAlgorithmfor5GIndoorDistributionSystem

ZengShaoda,LiuHailin*

(SchoolofMathematicsandStatistics,GuangdongUniversityofTechnology,Guangzhou510520,China)

Abstract:Mostofthenewservicesin5Gmobilecommunicationtechnologies,includingsmarthomes,smartfactories,andvirtualreality,takeplaceinindoorscenes.Therefore,howtoquicklyplanandbuilda5Gindoordistributionsystemwithlowconstructioncostandlowpowerlossisofgreatsignificancefortelecomoperators.Thispaperestablishesamathematicalplanningmodelofa5Gindoordistributionsystem,whichisclosertotheactualscenario.Themodelaimstominimizethedeploymentcostandthemaximumoutputsignalpowerdeviationbetweenantennas,andtheconstraintistomeettheexpectedoutputsignalpowerofeachantenna,whichisaconstrainedmulti-objectiveoptimizationproblemofmixedvariables.BasedontheHuffmancodingidea,thispaperproposesacodingstrategysuitableforthestructureofanindoordistributionsystemandusesthecodingstrategytodesi