隨著智能終端的迅速發(fā)展以及網(wǎng)絡(luò)化,信息化時代的到來,人們對于移動通信的需求不斷增長。第五代(The Fifth Generation,5G)移動通信系統(tǒng)將提供20 Gbps的峰值傳輸速率,小于1 ms的延時,100萬/km2的連接密度,以及支持大于500 km/h的移動終端速度。為此,第五代移動通信系統(tǒng)采用了多種革命性的通信技術(shù),如大規(guī)模MIMO(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)通信、車對車通信、高鐵通信、毫米波通信等。以上通信技術(shù)的應(yīng)用使得5G無線信道展現(xiàn)出與傳統(tǒng)信道截然不同的新型特性,例如,大規(guī)模MIMO信道的球面波特性和陣列非平穩(wěn)特性,高鐵、車對車信道的時間非平穩(wěn)性,毫米波信道的高時間分辨率以及頻率非平穩(wěn)性等。這些新型特性是以往移動通信系統(tǒng)中未曾遇到的,給5G信道建模帶來了極大的挑戰(zhàn)。考慮到現(xiàn)有信道模型的不足,本文針對5G及5G后的非平穩(wěn)信道建模和特性分析進(jìn)行了深入研究。具體研究工作和創(chuàng)新點(diǎn)簡述如下:(1)總結(jié)了 5G信道建模的需求,針對5G典型場景,即大規(guī)模MIMO、車對車、高鐵、毫米波通信場景,介紹了目前較為重要的信道測量和信道模型,闡...

【文章頁數(shù)】：182 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
縮略語表
數(shù)學(xué)符號表
第一章 前言
    1.1 研究背景
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 研究目的與意義
    1.4 論文結(jié)構(gòu)
第二章 5G無線信道特性與信道建模綜述
    2.1 5G無線信道特性
        2.1.1 大規(guī)模MIMO信道特性
        2.1.2 車對車信道特性
        2.1.3 高鐵信道特性
        2.1.4 毫米波信道特性
    2.2 5G信道特性總結(jié)
    2.3 特定場景的5G信道建模
        2.3.1 大規(guī)模MIMO信道建模
        2.3.2 車對車信道建模
        2.3.3 高鐵信道建模
        2.3.4 毫米波信道建模
    2.4 5G信道建�？偨Y(jié)
    2.5 本章小結(jié)
第三章 5G標(biāo)準(zhǔn)信道建模研究
    3.1 5G信道建模需求
    3.2 5G標(biāo)準(zhǔn)信道模型簡介
        3.2.1 MiWEBA信道模型
        3.2.2 QuaDriGa信道模型
        3.2.3 mmMAGIC信道模型
        3.2.4 METIS信道模型
        3.2.5 5GCMSIG信道模型
        3.2.6 3GPP TR38.901信道模型
        3.2.7 IMT-2020信道模型
        3.2.8 IEEE 802.11ay信道模型
        3.2.9 MG5GCM信道模型
    3.3 5G標(biāo)準(zhǔn)信道模型比較
    3.4 本章小結(jié)
第四章 基于WINNER+的三維非平穩(wěn)信道建模
    4.1 模型簡介
    4.2 新型三維非平穩(wěn)寬帶MIMO信道模型
        4.2.1 信道沖擊相應(yīng)
        4.2.2 信道模型的時間演進(jìn)
        4.2.3 存活簇的參數(shù)更新
    4.3 信道模型的統(tǒng)計特性
        4.3.1 空間互相關(guān)函數(shù)
        4.3.2 時間自相關(guān)函數(shù)
        4.3.3 多普勒功率譜密度
        4.3.4 時變傳遞函數(shù)
        4.3.5 電平交叉率和平均衰落時間
        4.3.6 平穩(wěn)間隔
    4.4 仿真結(jié)果和分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 三維非平穩(wěn)多移動性車對車信道建模
    5.1 模型簡介
    5.2 三維非平穩(wěn)多移動性車對車信道模型
        5.2.1 信道模型結(jié)構(gòu)
        5.2.2 信道沖擊響應(yīng)
    5.3 高效的二維非平穩(wěn)多移動性車對車信道模型
    5.4 信道模型的統(tǒng)計特性
        5.4.1 空時互相關(guān)函數(shù)
        5.4.2 時間自相關(guān)函數(shù)
        5.4.3 空間互相關(guān)函數(shù)
        5.4.4 多普勒功率譜密度
        5.4.5 瞬時多普勒頻率
        5.4.6 平穩(wěn)間隔
    5.5 仿真結(jié)果和分析
        5.5.1 信道的空時相關(guān)性分析
        5.5.2 瞬時多普勒頻率
        5.5.3 平穩(wěn)間隔
        5.5.4 與測量數(shù)據(jù)的對比
        5.5.5 二維模型與三維模型的復(fù)雜度對比
    5.6 本章小結(jié)
第六章 面向5G及5G后的非平穩(wěn)信道建模
    6.1 5G信道建模研究現(xiàn)狀及缺陷
    6.2 空時頻非平穩(wěn)信道的系統(tǒng)函數(shù)、相關(guān)函數(shù)及功率譜密度
    6.3 三維非平穩(wěn)毫米波-太赫茲大規(guī)模MIMO信道模型
        6.3.1 信道沖擊響應(yīng)
        6.3.2 非平穩(wěn)球面波建模
        6.3.3 空時多徑功率
        6.3.4 簇的統(tǒng)一空時演進(jìn)
        6.3.5 橢球高斯散射分布
    6.4 信道模型的統(tǒng)計特性
        6.4.1 空時頻相關(guān)函數(shù)
        6.4.2 空間多普勒功率譜密度
        6.4.3 多普勒擴(kuò)展
        6.4.4 陣列相干距離
    6.5 仿真結(jié)果和分析
        6.5.1 信道模型的空時頻非平穩(wěn)性分析
        6.5.2 與5G標(biāo)準(zhǔn)信道模型以及測量數(shù)據(jù)的對比
    6.6 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)及未來展望
    7.1 論文工作總結(jié)
    7.2 未來研究方向展望
        7.2.1 波束域信道建模
        7.2.2 基于機(jī)器學(xué)習(xí)的信道建模
        7.2.3 太赫茲信道建模
        7.2.4 可見光信道建模
        7.2.5 無人機(jī)通信信道模型
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文和參加科研情況
附件
學(xué)位論文評閱及答辯情況表



本文編號：3898533