[发明专利]基于并行结构的协作网络系统级仿真方法

摘要

本发明公开一种基于并行结构的协作网络系统级仿真方法，主要包括如下步骤：（1）系统级仿真平台将协作通信系统多个快照仿真动态分配给分布式计算服务器实现并行计算；（2）针对每个独立系统快照模拟传输过程，采用固定协作方式确定协作集合，对各协作集合并行式独立仿真计算；（3）考虑到小区间干扰概率分布特点，邻小区小尺度干扰值对用户影响可以被平均，所以对耗时较长的干扰计算模块参考前一时隙或者多个时隙前的干扰计算值，由此不同小区用户可以通过并行方式计算用户当前信干噪比。本发明的特点在于，利用从外到内的多层并行化设计，能最大限度的提高系统仿真速度和效率，有效利用计算资源并且保证仿真结果可靠性不变。

主权项

一种基于并行结构的协作网络系统级仿真方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤A，将协作通信系统仿真的多个并行仿真过程动态分配给分布式计算服务器进行独立并行计算，配置主从式集群环境，本机作为主节点；步骤B，针对各服务器节点下独立的协作通信系统过程，首先是仿真场景的初始化，服务器生成城市宏蜂窝UMa、城市微蜂窝UMi、市郊宏蜂窝SMa和乡村宏蜂窝RMa这四种仿真场景之一，再根据协议TR36.819产生均匀分布的活跃用户，产生各场景下小区与用户之间的多种衰落，所述衰落主要包括路径损耗、阴影衰落和天线增益，仿真将默认采用固定三小区协作方式划分协作集合，给各个协作集合分配不同的处理器单元，协作集合进行独立并行式仿真，在各协作集合下仿真步骤进一步拆分为：信道生成，各协作集合内多点协作传输，信息交互计算干扰，虚拟传输和结果统计，具体包括如下步骤：步骤B‑1，产生设定场景下的小尺度信道，建模基于几何统计方法；步骤B‑2，各协作集合依次实施资源块分配、用户调度以及干扰消除，资源块分配确定协作传输的频谱比例，用户调度保证用户服务的公平性，各协作集合内通过预编码处理消除干扰，单用户使用奇异值分解；多用户系统的线性预编码方法有两种，分别是最大化信漏噪比预编码、块对角化预编码；步骤B‑3，各协作集合相互交换上一步骤中的传输算法中用户调度及预编码信息，独立计算集合内用户接收信噪比，考虑基站间干扰概率分布特点，耗时较长的干扰计算模块参考前一时隙或者多个时隙前的干扰计算值，由此不同小区用户可以通过并行方式计算用户当前信干噪比；步骤B‑4，各协作集合虚拟资源块传输，根据链路级映射计算各用户有效信噪比，由用户有效信噪比和调制编码方式查表得到对应误块率(BLER，Block Error Rate)概率，产生随机数与此概率值比较，从而决定当前的传输包是否需要重传；步骤B‑5，各协作集合当前传输时间间隔(TTI，Transmission Time Interval)传输完毕，记录仿真结果，得到用户频谱效率分布曲线；步骤C，主节点接收汇总结果，最终对此多个仿真过程的结果即小区平均频谱效率和5％边缘用户频谱效率取平均，得到系统性能。