【摘要】：隨著無線通信用戶量的增加與用戶需求的不斷上升,移動(dòng)通信數(shù)據(jù)量呈現(xiàn)出爆發(fā)性增長(zhǎng),傳統(tǒng)微波頻段有限的頻譜資源難以滿足更大的傳輸數(shù)據(jù)量要求,毫米波頻段由于其豐富的頻譜資源,成為下一代移動(dòng)通信研究的熱點(diǎn)內(nèi)容。但相比工作在微波頻段的傳統(tǒng)4G LTE系統(tǒng)而言,5G毫米波通信系統(tǒng)雖然有頻譜資源豐富,吞吐量成倍提升,抗干擾能力增加的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)由于其繞射能力差,路徑損耗大,大氣吸收衰減和降雨衰減高等缺點(diǎn),所以有必要重新設(shè)計(jì)5G通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。本文首先對(duì)毫米波通信的信道特性做了介紹,給出了毫米波信道的基本特點(diǎn),重點(diǎn)分析了自由空間損耗。隨后提出了異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)模型,提出了用戶面和控制面分離的思想,即工作在微波頻段的4G基站負(fù)責(zé)傳輸控制面數(shù)據(jù),而用戶面數(shù)據(jù)由工作在毫米波頻段的5G基站負(fù)責(zé)。這種結(jié)構(gòu)既節(jié)約了成本又能夠避免毫米波基站覆蓋范圍太小的缺點(diǎn),在5G網(wǎng)絡(luò)中有重要意義。接下來本文對(duì)于毫米波通信系統(tǒng)中小區(qū)搜索算法進(jìn)行了分析研究。本文中引入了系統(tǒng)背景信息的概念,即微波基站在用戶進(jìn)入其服務(wù)區(qū)域后,獲得用戶的位置信息并發(fā)送給毫米波基站,這樣就可以通過波束賦形技術(shù)由毫米波基站發(fā)射定向波束完成小區(qū)搜索。第三章中提出了窮舉算法并進(jìn)行了仿真,根據(jù)仿真結(jié)果進(jìn)一步提出了自適應(yīng)小區(qū)搜索算法和多基站聯(lián)合搜索算法,仿真結(jié)果表明多基站聯(lián)合搜索算法性能最優(yōu)并且對(duì)定位誤差具有魯棒性,是最優(yōu)算法。最后本文在前文場(chǎng)景下基于ABF結(jié)構(gòu),提出了移相器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)并對(duì)其小區(qū)搜索誤差概率和功耗等性能進(jìn)行了仿真,仿真中對(duì)比了ABF,DBF和HBF等不同結(jié)構(gòu)。仿真結(jié)果表明,所提出的移相器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在小區(qū)搜索性能上和DBF結(jié)構(gòu)相比差距不大,而且由于具有ABF的基本結(jié)構(gòu),功耗相對(duì)較低,綜合性能表現(xiàn)更好,因此是未來毫米波小區(qū)搜索結(jié)構(gòu)的可行方案。
【圖文】：

圖 1- 1 28GHz 頻率下全向路徑損耗和 TX-RX 間距之間關(guān)系的線性擬合散點(diǎn)圖上圖中，距離 5 到 50m 的路徑損耗以散點(diǎn)形式畫出（藍(lán)）。黃線是對(duì)數(shù)據(jù)的線性擬合，表達(dá)式為：0*10logdPL kd （1-3）其中：表 1- 1 路徑損耗參數(shù) 82.02dBk 若 d >0d , = 2.36，否則 =25m1.1.2 5G 主要性能指標(biāo)5G 通信系統(tǒng)相比 4G 將會(huì)在各個(gè)方面有極大的性能提升，接下來簡(jiǎn)單介紹 5G

第一章 緒論2017 年 12 月 12 日 3GPP 宣布凍結(jié)了第一個(gè) 5G 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)[7]，這是 3GPP R15標(biāo)準(zhǔn)中的 NSA 5G 新空口標(biāo)準(zhǔn)。在非獨(dú)立（Non-StandAlone，NSA）組網(wǎng)模式下，根據(jù)無線接入網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)要求，標(biāo)準(zhǔn)提出了連接分組核心網(wǎng)（EvolvedPacketCore，EPC）的 NSA 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，基于目前已有的 LTE 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，控制面被錨定在 LTE上，而用戶面數(shù)據(jù)由 5G 新空口和 LTE 網(wǎng)絡(luò)一起負(fù)責(zé)。也就是說 NSA 組網(wǎng)依賴目前 LTE 網(wǎng)絡(luò)來工作，無法獨(dú)立支持服務(wù)。但同時(shí)也意味著 NSA 組網(wǎng)方式并不需要部署完整的網(wǎng)絡(luò)，只需要部署 5G 接入網(wǎng)，同時(shí)具有建設(shè)時(shí)間短，投資少，靈活性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。在 4G 網(wǎng)絡(luò)人口覆蓋已經(jīng)達(dá)到 98%的現(xiàn)在，，對(duì)于 NSA 組網(wǎng)方式來講有能力保證 5G 的理想覆蓋和語音穩(wěn)定回落。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN015

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本文編號(hào)：2706033