毫米波通信中的移動(dòng)性研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-02 08:12
當(dāng)前的4G(the forth generation mobile communication technology)系統(tǒng)是基于低頻段(6GHz以下)信號(hào)載波運(yùn)行的,可利用的頻譜資源少且頻段擁擠,早已無法滿足呈爆炸式增長(zhǎng)的多媒體數(shù)據(jù)通信需求。為了解決當(dāng)前面臨的問題,科研工作者們開始嘗試采用頻譜資源豐富的毫米波頻段(6GHz300GHz)進(jìn)行通信。然而毫米波頻段在自由空間傳播時(shí)路徑損耗較大,穿透力不及4G系統(tǒng)所使用的低頻段電磁波這一特性限制了毫米波的發(fā)展速度。尤其當(dāng)毫米波在傳播過程中遇到障礙物的反射和折射或者降雨等情況時(shí),能量損失將更為嚴(yán)重,導(dǎo)致毫米波傳輸系統(tǒng)中存在的傳播路徑主要為L(zhǎng)oS(Line of Sight)徑。由于毫米波的波長(zhǎng)較小,因此我們可以利用大規(guī)模天線陣列形成的強(qiáng)指向性波束所產(chǎn)生巨大的陣列增益來彌補(bǔ)路徑損耗。到目前為止,許多關(guān)于毫米波通信系統(tǒng)的研究都是基于靜態(tài)信道開展的,然而現(xiàn)在許多存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)景,比如高速公路、高鐵等都需要移動(dòng)通信業(yè)務(wù)的支持。時(shí)變毫米波信道除了到達(dá)角(AoAs,Angles Of Arrive)和離開角(AoDs,Angles ...
【文章來源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:104 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
高速列車場(chǎng)景中AoDs的變化圖
第四章移動(dòng)態(tài)下毫米波波束跟蹤算法51第四章移動(dòng)態(tài)下毫米波波束跟蹤算法4.1引言毫米波通信中有很多關(guān)于波束成形設(shè)計(jì)的工作。通常,最新技術(shù)的工作重點(diǎn)是兩種類型的波束成形技術(shù),稱為波束切換和波束跟蹤。波束切換操作可將波束從指定的模式切換到更好的備用波束,且復(fù)雜度較低。而波束跟蹤可以調(diào)整視軸方向,以高容量和具有靈活性的終端來跟蹤特定的傳播路徑。為了滿足各種高速運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景中的超高速率通信需求,波束跟蹤更具研究潛力,并有望優(yōu)于波束切換。目前毫米波系統(tǒng)中有關(guān)波束跟蹤的熱門話題包括我現(xiàn)在[35,70-72]。在文獻(xiàn)[35]中基于卡爾曼濾波器提出了對(duì)AoD的跟蹤。同樣,基于[70]中的共軛梯度法,實(shí)現(xiàn)了時(shí)變MIMO干擾信道中的干擾對(duì)準(zhǔn)。此外,在[71]中提出了一種在抑制強(qiáng)干擾的同時(shí)跟蹤連續(xù)運(yùn)動(dòng)信號(hào)的模型。同時(shí),在人為阻礙和設(shè)備移動(dòng)性方面,文獻(xiàn)[72]中開發(fā)了一種雙鏈路波束跟蹤方案以提供傳輸鏈路和替代鏈路。據(jù)我們所知,它們中的大多數(shù)都具有復(fù)雜度高的特點(diǎn),且無法應(yīng)用于高速運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景中的通信。基于上述分析,研究高速移動(dòng)場(chǎng)景中的波束跟蹤技術(shù)是大勢(shì)所趨且極具研究?jī)r(jià)值。4.2系統(tǒng)模型4.2.1系統(tǒng)模型本章采用類似于上一章的系統(tǒng)架構(gòu),系統(tǒng)模型如圖4-1所示。假設(shè)一個(gè)基站同時(shí)服務(wù)于K個(gè)用戶,不同基站服務(wù)的小區(qū)之間互不干擾,同一小區(qū)中的用戶隨機(jī)分布;径瞬捎没旌霞軜(gòu),配備了BSN根天線和BSL個(gè)射頻鏈,每個(gè)用戶均配備了UEN根天線和UEL個(gè)射頻鏈。不失一般性,通常令1UEL和BSLK且滿足BSBSNL和UEUENL圖4-1毫米波通信系統(tǒng)架構(gòu)圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于遺傳算法的波束追蹤和成型(英文)[J]. 李雷,朱柏承,周樂柱,龔中麟. 北京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2006(01)
本文編號(hào):3563824
【文章來源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:104 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
高速列車場(chǎng)景中AoDs的變化圖
第四章移動(dòng)態(tài)下毫米波波束跟蹤算法51第四章移動(dòng)態(tài)下毫米波波束跟蹤算法4.1引言毫米波通信中有很多關(guān)于波束成形設(shè)計(jì)的工作。通常,最新技術(shù)的工作重點(diǎn)是兩種類型的波束成形技術(shù),稱為波束切換和波束跟蹤。波束切換操作可將波束從指定的模式切換到更好的備用波束,且復(fù)雜度較低。而波束跟蹤可以調(diào)整視軸方向,以高容量和具有靈活性的終端來跟蹤特定的傳播路徑。為了滿足各種高速運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景中的超高速率通信需求,波束跟蹤更具研究潛力,并有望優(yōu)于波束切換。目前毫米波系統(tǒng)中有關(guān)波束跟蹤的熱門話題包括我現(xiàn)在[35,70-72]。在文獻(xiàn)[35]中基于卡爾曼濾波器提出了對(duì)AoD的跟蹤。同樣,基于[70]中的共軛梯度法,實(shí)現(xiàn)了時(shí)變MIMO干擾信道中的干擾對(duì)準(zhǔn)。此外,在[71]中提出了一種在抑制強(qiáng)干擾的同時(shí)跟蹤連續(xù)運(yùn)動(dòng)信號(hào)的模型。同時(shí),在人為阻礙和設(shè)備移動(dòng)性方面,文獻(xiàn)[72]中開發(fā)了一種雙鏈路波束跟蹤方案以提供傳輸鏈路和替代鏈路。據(jù)我們所知,它們中的大多數(shù)都具有復(fù)雜度高的特點(diǎn),且無法應(yīng)用于高速運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景中的通信。基于上述分析,研究高速移動(dòng)場(chǎng)景中的波束跟蹤技術(shù)是大勢(shì)所趨且極具研究?jī)r(jià)值。4.2系統(tǒng)模型4.2.1系統(tǒng)模型本章采用類似于上一章的系統(tǒng)架構(gòu),系統(tǒng)模型如圖4-1所示。假設(shè)一個(gè)基站同時(shí)服務(wù)于K個(gè)用戶,不同基站服務(wù)的小區(qū)之間互不干擾,同一小區(qū)中的用戶隨機(jī)分布;径瞬捎没旌霞軜(gòu),配備了BSN根天線和BSL個(gè)射頻鏈,每個(gè)用戶均配備了UEN根天線和UEL個(gè)射頻鏈。不失一般性,通常令1UEL和BSLK且滿足BSBSNL和UEUENL圖4-1毫米波通信系統(tǒng)架構(gòu)圖
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于遺傳算法的波束追蹤和成型(英文)[J]. 李雷,朱柏承,周樂柱,龔中麟. 北京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2006(01)
本文編號(hào):3563824
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