大规模多输入多输出正交频分复用系统关键技术综述

随着第五代移动通信技术(5 G)商用化和5 G智能终端的普及,移动通信步入了一个极速物联网时代.大规模多输入多输出(massive multiple-input multiple-output,Massive MIMO)技术通过增加通信系统中的天线数量,在不增加频谱资源的条件下大幅提升了系统的频谱效率与能量效率,成为了...     

基于700MHz频谱部署LTE FDD的探讨

以移动通信技术演进为背景,对我国现有移动通信网络频谱使用进行分析,针对700MHz频段优势及其国内外使用现状进行研究,通过路径损耗Okumura/Hata模型仿真,详细比较700MHz频段与现有频段的优势;对4G业务及其应用进行分析,比较FDD与TDD各自特点,得出LTE FDD在广度覆盖上的优势,并针对700MHz频段发展LTE FDD及下一代移动通信的前景和展望进行探讨。     

非授权频段上Wi-Fi和5G NR共存优化研究

针对授权频谱资源短缺问题,提出了Wi-Fi和5G新空口在非授权频段共存优化方案.首先,分别分析了Wi-Fi系统、非授权频段新空口系统和二者共存系统吞吐量,并调整了非授权频段新空口帧结构.然后,考虑通过部分带宽技术灵活切换分配频谱资源,并利用用户碰撞概率来动态调整其频谱切换计时器长度.最后,考虑共存网络中新空口用户吞吐量...     

第五代移动通信网络体系架构及其关键技术

日益增长的数据流量以及智能终端的普及,导致第四代移动通信网络(4G)在容、速率、频谱等方面已经不能满足人们对网络的需求。基于此,第五代移动通信网络(5G)应运而生?在回顾移动通信近年来的发展历程的基础上,从网络部署场景、接入网?核心网三大块,总结出一种5G的网络架构,该架构具有大容量?高速率?低时延的特点?基于此架构,描述了5G的四大潜在关键技术:超密集异构部署、D2D(device to device)通信?大规模MIMO(multiple input multip leoutput)、绿色通信,同时叙述了未来研究存在的挑战。     

LTE-U与WiFi在非授权频段的共存方案研究

无线数据业务的快速增长给有限的频谱资源带来新的挑战.在当前的各种提高频谱效率方案中,LTE-U(LTE in unlicensed spectrum,LTE-U)通信系统获得了全球运营商的广泛认可.作为5G关键技术之一,LTE-U运用载波聚合技术(carrier aggregation,CA)借助于非授权频段对数据业务进行分流,以达到提高网络数据传输速率、频谱利用率和增强用户移动性的目的.然而,由于LTE-U和WiFi系统接入技术的不同,如何解决两个系统之间的和谐共存成为LTE-U系统能否在非授权频段上使用的关键.对LTE-U的相关背景知识、工作模式、载波聚合技术、LTE-U设计要点进行介绍.指出当前LTE-U和WiFi在共存问题上面临的挑战,并对当前LTE-U和WiFi系统在非授权频段上共存的解决方案进行阐述分析和对比.对未来LTE-U和WiFi系统共存的研究方向进行了展望.     

谱域技术:为通信发展创造机遇与可能

2013年年底国家LTE牌照发放,促进了移动通信产业的发展,也标志着中国正式进入4G商用时代。然而无线通信的发展历程始终面临着无限增长的无线应用需求与有限的频谱资源之间的冲突问题。通过发展新型信息传输维度,提高无线通信系统的频谱效率,推动5G发展,不失为一种缓解冲突的方案。     

5G开启移动通信新时代

 新中国成立70年来，移动通信技术以前所未有的发展速度创造出世界通信史上的奇迹。整个移动通信的发展十年一代，每一代都是前一代峰值速率的千倍。1G到4G面向消费者应用，5G已经扩展到产业互联网和智慧城市的应用，与4G相比，峰值速率提高了30倍、用户体验速率提高了10倍、频谱效率提升了3倍，移动性能可支持时速500 km/h的高铁，连接密度提高10倍，每平方公里可接入100万传感器，能效和流量密度均提高100倍，且支持移动和产业互联网各方面的应用。     

3G系统宽频带室内全向天线研究

随着3G时代的来临,新的移动通信网络的建设正在全面展开,尤其是室内通信网络的建设更加复杂和重要.针对目前室内3G网络覆盖和建设成本问题,设计了一种宽频带室内全向天线,采用不对称双锥结构,在理论分析的基础上,对传统的双锥天线结构进行了改进,应用商业高频仿真软件(HFSS)对天线结构尺寸进行了优化设计,仿真结果与实测数据吻合较好.天线工作频率为800-2 500 MHz,不附加匹配网络,频带内电压驻波比满足1.4: 1,低频段增益在2 dBi以上,高频段增益在5 dBi以上,可以满足2G和3G移动通信室内网络覆盖要求,覆盖范围与现有室内全向天线相比有较大提高,从而可以有效地降低室内移动通信网络的建设成本,提高和扩充整个网络的质量和容量.     

线性模型统计估计在智能天线同步中的应用

随着移动通信的发展, 移动用户迅速增加,移动通信业务量的增长与有限的频谱资源的矛盾日益突出. 解决上述矛盾的一种途径是提高频谱的有效利用率.近年来,智能天线作为提高频谱有效利用率的一种技术受到了广泛的关注. 智能天线是利用各用户信号空间特征的差异,根据某个接收准则自动调节天线阵列的增益,使得在同一信道上可以接收和发送多个用户的信号而互相不干扰. 但是人们必须解决由于信号通过不同的硬件和空间路径传播而在天线阵列接收和发射上引起的不同步问题. 本文作者通过分析相位差的产生,从理论上证明了相位差满足线性模型,并研究了如何通过参数估计来解决这一问题.     

地震前兆地声信号的低频特征

阐述大地震前低频地声的波形和频谱的特征,论述了震前低频地声的形成及声波传播规律,指出震前低频地声具有近场穿透能力,信息可靠及易于提取和接收等优点,是探索近场地震短期前兆信息的重要手段,频谱分析结果表明,震前低频地声异常的频谱大多集中在０￣２００Ｈｚ的低频段,观察表明,近场地震发生前低频地声异常信息强烈。     

认知无线电网络中保证服务质量的优化路由协议

基于路由与频谱管理的依赖关系,提出了一种频谱自觉地满足不同业务服务质量需求的优化路由协议.首先建立网络模型和优化分析,定义了链路度量和路径度量指标,路由协议选择端到端时延最小的路径,最大化网络吞吐量.然后提出了子频段和路径联合优化选择算法,对实时业务优先选择带宽抖动小和切换时延小的子频段及下一跳;对尽力传递业务优先选择带宽大的子频段及下一跳.最后提出频谱自觉的路由维护,通过局部频谱调整算法稳定路径不变,保证业务服务质量.仿真结果表明：该路由协议能满足业务服务质量需求,优化网络资源使用,减少数据包丢失,提高网络吞吐量.     

基于SystemVue的下行PDSCH信道测量

为了满足密集覆盖、高移动性场景下的用户需求,5G将工作在6GHz以下频段的新空口作为重点研究方向之一。本文在SystemVue环境下建立了PDSCH下行链路仿真平台,并对PDSCH链路的总体设计和功能进行了概述。本文对该信道模型下的误码率性能进行了仿真,评估了6GHz以下频段的性能,同时助力5G新频谱资源的研发与验证。     

基于超模博弈的认知无线Ad hoc网络分布式功率控制技术

考虑一种交织(Interweave)模式下的单跳认知无线Ad hoc网络(CRAHN)应用场景,针对次用户(SU)组成的Ad hoc网络提出一种分布式功率控制技术,以最大化提高次网络容量.SU网络通过频谱感知来探测主用户(PU)所在授权频段的使用情况.一旦授权频段空闲,次网络中的SU将利用授权频谱进行并发通信,目标是通过优化各SU的发射功率,以达到次网络频谱效率最大化.首先根据应用场景给出了网络容量优化近似模型,为了解决该非凸问题,将网络容量优化模型建立为等效博弈模型,并在不同的SINR条件下证明了Nash均衡的存在性和唯一性,最终提出基于Gradient Play的分布式功率控制算法来实现资源最优分配.仿真结果表明,该算法可在保证收敛性的同时、支持一定的并发通信用户数、提高该网络系统的频谱效率.     

6G移动通信:愿景、关键技术和系统架构

随着各类通信业务的快速发展以及新型应用需求的不断出现,用户应用对网络覆盖、数据传输速率及端到端时延提出更高要求.第6代(sixth generation,6G)移动通信系统将满足完全连接智能数字世界需求,实现网络全覆盖、高度智能化及网络安全性的全面提升.6G将支持多种无线接入技术的深度融合,通过对更高频段的高效利用、对...     

一种室内超薄多频微带贴片天线的设计与仿真

随着3G通信技术的发展,室内通信网络尤其重要.为了更好地满足室内天线的覆盖要求,本文提出了一种新型宽频带的室内覆盖天线,该天线采用侧馈结构,圆形贴片经过开槽处理与渐变式微带线构成辐射单元.用HFSS11电磁场仿真软件进行仿真和优化,仿真结果显示,该天线可覆盖室内通信的3个主要频段(800～960 MHz,1585～ 2060 MHz和2390～2500 MHz),频段内的驻波比满足小于1.5的要求,低频段增益为2 dB,中高频段的增益在4 dB左右.该天线满足DCS、WLAN等室内频段的要求,具有小型化,低剖面,隐蔽性好的特点,适合室内无线通信的应用.     

无线移动传感器网络中动态频谱分配及协同策略

为降低复杂性并在兼顾公平的情况下提高信道利用率和减少切换次数,在无线移动传感器网络(WMSN)中提出了一种动态频谱分配及协同策略.该策略利用空闲私有频段进行无线通信,通过有效的频谱感知与分配来协同实现网络效益最大化.簇首选择合适的感知频段避免通信碰撞,而频谱分配则结合WMSN特点建立恰当的动态频谱分配模型,并转换为不带...     

介质谐振器在移动通信滤波单元中的应用

随着微波介质陶瓷材料性能的提升,高介电常数和高Q值的介质材料开始逐渐在移动通信系统中获得应用.为实现高性能与小型化滤波单元提供了可能,给出了工作在第三代个人移动通信(3G)频段和下一代移动通信(TD-LTE)的测试频段上的新型8腔横电模(TE)和8腔横磁模(TM)介质滤波器设计实例,通过与传统金属同轴腔滤波器相比较,TE模介质滤波器的通带性能获得显著提高,TM模介质滤波器在水平横截面上减小约30%的外形尺寸,实验测试结果验证了其可行性和设计正确性.     

基于异构蜂窝业务量预测的基站休眠策略

为了提高第5代(the fifth generation,5G)移动通信中异构蜂窝网络基站的频谱效率,提升用户的服务质量.提出了一种基于小波神经网络的基站休眠策略(neural network based stations sleep strategy in macro-femto heterogene-ous networks,NNSS),在神经网络预测模型中,把隐含层的传递函数用小波函数替换,并采用梯度下降算法,建立一个小波神经网络的预测模型.预测出家庭基站在一个周期内的业务量,根据预测值制定合理的基站休眠策略;同时考虑用户与基站间的中断概率,设计用户重关联算法,实现家庭基站对用户服务质量的优化.实验结果表明,基于小波神经网络的基站休眠策略在提高系统频谱效率的同时,降低了用户的中断概率.     

UHF波段定时同步分析及FPGA仿真与实现

在卫星通信的众多可用频段中,UHF频段的信号具有频率相对较低,可以使天线波束较宽,而传播损耗和多谱勒频移比较小,同时波长较长信号绕射能力因而也较强;具有设备结构比较简单可靠、多谱勒频移小和费用低等优点.正是因为这些特点,UHF频段卫星通信极大地满足了移动通信的要求,对移动用户具有较强的支持力.该文分析了UHF波段中位定时信号的性能和检测技术,采用平方法检测位定时误差,采用内插方法来实现位定时调整、定时同步整体实现方案,并通过FPGA进行了仿真和实现.     

探讨SDN的5G移动通信网络架构

随着科学技术和信息化的不断发展,互联网也越来越普及,发展得也越来越快,所以相关的用户的需求也在不断地提高。为了很好地满足用户的使用需求,在相关的仪器设备和技术方面也是日新月异的变化着,使得移动通讯系统的改革效率也大大提高了。目前我国的4G移动通信技术已经很成熟,而5G的移动通信技术也在不断地进步发展着。与传统的移动通信技术相比,目前的新技术5G技术拥有着更加明显的优势,在数据的传输效率和兼容性方面也越发得优异。因为5G通信技术的优势和作用,所以基于SDN的5G移动通信网络架构是目前非常热的研究课题和研究方向。