提升 ns-3 中 MIMO 仿真的效率
网络与互联网体系结构
2023-05-09 v1
摘要
在实际原型设计、商业产品开发和真实部署之前，信道建模是设计与评估无线技术与网络的一项基础任务。当前及未来移动网络的近期趋势，包括大规模天线系统、海量部署和高频段，需要复杂的信道模型以准确仿真毫米波与太赫兹频段的大规模 MIMO。为应对复杂度与准确度的权衡，3GPP（TR 38.901）定义了空间信道模型，该模型已被证明是 ns-3 中当前系统级仿真的主要瓶颈。在本文中，我们聚焦于提升大规模 MIMO 系统级仿真的信道建模效率。扩展工作沿两个方向展开。首先，我们通过允许使用 Eigen 库进行更高效的矩阵代数运算，以及其它优化和更具模块化的代码结构，提升了 ns-3 中当前 3GPP TR 38.901 实现代码的效率。其次，我们提出了一种面向性能、降低复杂度的新型 MIMO 信道模型，作为适用于毫米波/太赫兹频段的替代模型，并依据 3GPP TR 38.901 模型对其进行了校准。仿真结果表明，新引入的模型在各种场景与信道条件下均得到恰当校准，并且得益于各项提出的改进，仿真时间有效减少（相较先前基线最多达 16 倍）。
引用
@article{arxiv.2305.04689,
title = {Improving the Efficiency of MIMO Simulations in ns-3},
author = {Matteo Pagin and Sandra Lagén and Biljana Bojović and Michele Polese and Michele Zorzi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.04689},
year = {2023}
}