面向5G的毫米波D2D通信技术综述

第五代移动通信系统(5G)是面向2020年以后需求的新一代移动通信系统,将满足未来大规模机器通信、超可靠和低延迟通信等应用场景的需求。为了满足5G移动通信中网络业务不均匀性和热点地区业务高速数据分发的需求,需要大力发展新的系统架构以及无线传输理论。结合国内外移动通信发展的最新趋势,讨论了D2D通信、毫米波无线传输以及毫米波D2D通信的发展历程、技术特点、应用场景以及关键技术,并对毫米波D2D通信的未来研究热点进行展望。     

5G毫米波在室内的应用及探讨

随着移动互联网和物联网带来的庞大数据业务需求,使得频谱资源逐渐趋于饱和,而高频段毫米波可用频谱资源丰富, 能够有效缓解频谱资源紧张的现状,满足5G移动通信系统大容量和高速率传输等方面的需求。业界对此高度关注,开始加速5G系统高频段毫米波的研究级应用。本文主要针对5G毫米波通信技术,通过室内链路预算仿真结果,探讨毫米波在室内应用场景。     

面向5G的移动通信市场需求与技术优化分析

5G通信系统应用场景中对于面向5G移动通信技术提出了严格的要求,其具有广覆盖、高容量以及低功耗、低时延四个内容。为了满足不同场景中的通信需求,就要进行优化处理。基于此,文章主要对面向5G的移动通信市场需求与技术优化进行了简单的分析研究。     

NR-U技术的发展及部署方案研究

随着5G业务爆发式增长,现有授权频谱完全无法满足未来业务需求,而非授权频谱和毫米波将是解决现有授权频谱不足的有效方式.首先介绍了NR-U的起源和研究进展,然后分析了NR-U的典型部署场景,最后对NR-U在60 GHz非授权毫米波频段的部署方案和应用进行了探讨.     

“5G无线信道建模与仿真技术”专刊前言

2015年国际电信联盟(International Telecommunication Union,ITU)将第五代(the 5th Generation,5G)移动通信系统正式命名为IMT-2020,其愿景除了满足传统的连续广域覆盖和成倍提高信息传输速率的要求外,还要实现人与人、人与物及物与物的智能互联,呈现出无线通信与互联网、物联网、机器类型通信交汇融合的趋势,实现真正的“万物互联”.从移动互联网和物联网主要应用场景、业务需求及挑战出发,可归纳出连续广域覆盖、热点高容量、低功耗大连接和低时延高可靠等四个5G主要技术场景,5G将解决多样化应用场景下差异化性能指标带来的挑战,其用户体验速率、流量密度、时延、能效和连接数将成为不同场景的主要性能指标.众所周知,5G将是与其他无线通信系统共存的异构网络,人们在关注充分挖掘6 GHz以下频段使用效率的同时,也将目光转向拥有大量频谱资源的毫米波频段,当前20～40 GHz频段成为全球5G系统毫米波热点频段.我国工业和信息化部将高频段24.75～27.5 GHz和37～42.5 GHz作为我国5G毫米波技术研发试验的主要频段,大规模天线等更高效的传输技术和使用超密集组网及网络切片等新颖的组网技术的采用离不开对5G信道传播特性和模型的深刻认知.另外,毫米波也是卫星通信系统使用的频段,需要开展5G与卫星系统的兼容性分析研究.     

未来毫米波移动宽带通信系统探析

无线数据业务的爆炸式增长,对无线通信系统的网络容量提出了更高的要求,增加可用频谱资源是满足未来无线通信系统中网络容量需求的重要手段。本文分析对毫米波频带的信道特性、关键技术、链路预算、应用场景等方面进行分析,说明了毫米波频段在移动宽带通信系统中具有广阔的使用前景。     

毫米波在5G中的应用

5G相比4G,网络容量更大、峰值速率更快、连接数量更多,但几十Gbps的峰值速率、10Tbps/Km_²的流量密度,仅仅依靠目前分配的中、低频段,最大100MHz的带宽是根本无法实现的。毫米波利用其丰富的频谱资源,能很好的满足5G连续大带宽频频需求。本文对毫米波在无线通信中的优劣势进行分析,并介绍毫米波在5G中的应用场景,最后通过测试结论证明通过使用毫米波提高系统速率、容量的可行性。     

全息通信对未来网络的需求与挑战

随着5G全球化商用部署进程的加快,以全息通信为代表的各种新兴沉浸式网络应用,对现有网络体系的结构和能力都提出了重大需求和考验。介绍了全息通信类业务在众多领域的广泛应用,分析了当前5G网络无法满足全息沉浸式应用快速发展需求的现状。从技术方面分析了全息通信类应用在带宽、时延、算力、同步性、服务质量、可靠性、安全性等方面对未来网络的性能需求。总结归纳了全息通信应用场景及其关键技术。通过对未来网络可能存在的演进路线进行调研和分析,为未来网络的演进发展指明方向。     

5G毫米波在移动通信系统的应用探究

在频谱资源越来越紧缺的情况下,毫米波的大带宽优势使其成为第五代移动通信技术的重点。目前,我国5G建设正如火如荼的进行着。毫米波做为我国5G候选频段,对5G发展的重要性不言而喻。本文从分析毫米波的传输特性入手,通过介绍其优劣势和massive MIMO技术的结合,进而引入5G毫米波在未来移动通信系统的应用场景及组网架构,为5G毫米波落地实施提供参考。     

毫米波有源相控阵天线技术

概述了毫米波技术在雷达探测及通信领域中的应用优势、使用场景以及未来的技术发展趋势,并着重对其技术实现面临的难点进行分析。同时,针对应用需求和技术特征的不同,介绍了满足各类应用的毫米波相控阵技术发展的不同技术路线,对其中涉及的架构、天线单元、器件和封装集成等主要关键技术进行了阐述,力图从总体上对其技术体制、应用情况和发展趋势进行科学分析和归纳,为毫米波相控阵天线技术的发展提供借鉴。     

5G毫米波OTA测试技术

毫米波(mmWave)是5G通信关键技术之一,5G将在网络容量、数据速率和时延等方面带来革命性的改进。5G测试从以往传导式测试向空口测试变革。分析了5G毫米波大带宽OTA测试将遇到的挑战及困难,并提出了多种OTA测试关键技术,深入探讨5G毫米波大带宽OTA测试平台构建,完成了对多种设备在毫米波OTA下的整机射频性能测试。     

无线通信应用太赫兹技术研究进展

在过去的几年里,由于不同频段电磁频谱的传播特性差异、对带宽需求以及技术利用能力提升,无线通信应用的电磁频谱不断提高。在通信领域,为满足无线数据传输需求的爆炸性增长,特别是5G通信的发展,毫米波中低频段应用已经成功实现工程化并开始商业化。而对于以光波为载体的更高频率电磁波的光通信,也已经发展了几十年。在常规无线电波(毫米波)与常规光学(远红外)之间,存在着一段长期未能有效利用的空闲频谱资源,目前被统称为太赫兹频段(0.1~10 THz)。太赫兹频段在高速无线通信领域具备明显优势,成为有潜力的6G通信核心技术。可以预见,对这项技术的使用将助力6G通信实现网络全覆盖、高度智能化及网络安全性全面提升的愿景。文章主要关注通信领域,重点介绍了太赫兹频段的特点、构建太赫兹系统功能的器件类型与工艺集成实现技术。最后,预测了太赫兹通信技术的一些应用场景,进而显示出该技术对通信领域和人们日常生活的促进作用。     

5G毫米波射频算法技术研究

5G毫米波射频系统的高频段大带宽特性,以及采用的混合赋形架构实现硬件链路,对系统射频算法方案的实现开发形成挑战,比如针对大带宽新空口基带信号的消峰算法,混合赋形架构下模拟链路的非线性校正,以及通道一致性校准等,从而对5G毫米波系统的功能实现、性能优化和节能增效产生重要影响。从5G毫米波相对低频设备的系统架构变化出发,总结分析了毫米波系统射频算法技术的性能影响因素和技术瓶颈,提出了毫米波射频算法技术发展方向建议。     

Analysis of Phase Noise Issues in Millimeter Wave Systems for 5G Communications

Many varieties of technologies have been introduced for mobile communication and data traffic plays a major role in each generation of communication systems. 5G is termed as Next Generation Wireless Mobile Networks that has higher bandwidth, maximum spectral efficiency, super-speed connection, minimum energy consumption, when compared to 4G wireless networks. Next Generation of Mobile communication will use mmWave frequency bands for 5G systems. Millimeter wave transmission is one of the greatest technology in 5G mobile communication systems having higher bandwidth. It is also considered to be having high user demands and have a mobile growth in coming years. It is a promising technology having a non-shortage bandwidth and traffic demands. The major drawback in this system is Phase noise, In-phase and Quadrature timing mismatch, PAPR, local oscillator noise and blockage effects. The phase noise occurs due to the imperfections in local oscillators. In this paper, we discuss the Phase noise issues in millimeter wave systems. This review will act as guide for researchers to compare the various emerging phase noise problems and mitigation techniques for future 5G wireless networks.

     

大数据在5G无线通信中的应用

5G 网络技术与大数据技术形成了紧密的互补关系,两种技术优势互补,相得益彰。大数据与 5G 通信是两个相对独立的技术模块,但它们都是信息时代的产物。5G通信网络具有高带宽、大容量、高吞吐量、低时延等特点,而大数据具有强大的采集、存储、处理等功能,可以实现海量信息的传输和处理,实现深层次的信息价值检索。因此,大数据在 5G 通信网络中的应用成了一种的重要发展趋势,文中对此进行了深入讨论,对两者的融合发展关系进行了分析,以提升现代信息技术的应用价值。     

Potentials for Application of Millimeter Wave Communications in Cellular Networks

Future 5G cellular networks will need to deliver significantly increased system capacity and user data rates. This expected growth along with today’s shortage of spectrum raises the need for new frequency allocations. Millimeter wave spectrum is emerging as a suitable candidate with a vast amount of available bandwidth (around 60 GHz). Extending cellular networks communications on millimeter wave frequencies requires extensive measurement campaigns and analysis of signals propagation characteristics. This paper gives an overview of recent measurement studies and results used for modeling millimeter wave channel behavior in different propagation environments. Also , the paper provides a preliminary simulation analysis of a hybrid LTE-millimeter wave heterogeneous network, which suggests that Gbps user data rates are achievable with sufficient beamforming gains. However, the millimeter wave cellular extensions will require architectural changes to address the technical issues spanning from the transceivers design to the operational procedures in both access and backhaul network parts.     

基于高阻硅的毫米波IPD 滤波器研究

5G 通信迫切需要毫米波集成无源器件(Integrated Passive Device,IPD),要求该类器件低成本、高性能。基于高阻硅(High Resistivity Silicon, HRS)工艺设计并加工了一款四阶交叉耦合毫米波微带滤波器,基于测试结果和有耗耦合矩阵理论反提取得到四阶滤波器谐振器的真实无载品质因素。进而对高阻硅基的毫米波工艺参数(例如,损耗角正切)进行修正,利用电磁仿真软件进行验证;分析了金属粗糙度对于滤波器损耗的影响。修正后的模型仿真结果和测试结果吻合较好,验证了修正后毫米波段高阻硅基参数的有效性,为芯片级毫米波无源器件的设计提供了支撑。     

海上毫米波通信技术

随着海上编队从濒海走向远洋,传统的点对点通信向综合信息传输网络化方向的转变势在必行,进而突显了对带宽的渴求。毫米波通信在解决带宽瓶颈、减轻设备载荷等方面有其独特优势。结合工作实践,分析了毫米波通信现状及其在海上实现时的主要技术途径,提出了毫米波通信系统组成模型,为毫米波通信在未来大型海上编队中的应用研究奠定了基础。随着时间的推移与技术的进步,毫米波通信技术在海上通信领域会获得广泛应用。