下一代协作式无线接入网的网络架构及性能

伴随着网络扁平化的趋势,下一代的无线接入网逐渐向分布式方向发展,基以协作的方式进行无线资源优化配置来提高空口的频谱效率。无线接入网通过基带资源聚合等手段,可以极大地提升基站设备的利用效率同时更有效地利用机房空间,满足低成本建设与维护网络的要求。     

面向6G的通感空口融合无线电接入网方案

通信感知一体化技术已经成为6G的重要研究方向之一。针对6G通信与感知在空口层面进行融合的必要性分析,指出通感空口融合不仅可以提升6G系统服务能力,还可以有效提升无线频谱的利用率。提出一种面向6G的通感空口融合无线电接入网方案,包括无线电接入网整体框架、无线感知与通信信号复用方式、一体化信道/信号设计等,为进一步开展研究提供参考。对通感空口融合所面临的挑战进行分析,并指出通感空口融合将对6G空口协议栈设计造成重要影响,需重点研究。     

C-RAN：面向绿色的未来无线接入网演进

 在高速发展的移动业务和日趋激烈的竞争环境下,移动运营商面临着多方面的挑战：高额的能耗、高涨的建设和运维成本、紧张的频谱资源、快速增长的业务流量以及日趋严峻的成本压力。为解决这些挑战并追求未来可持续的增长,根据现网条件和技术进步的趋势,提出了面向绿色演进的新型无线接入网构架C-RAN。C-RAN是基于集中化处理(Centralized),协作式无线电(Cooperative Radio)和实时云计算构架(Real-time Cloud Infrastructure)的无线接入网构架, 集中式基带处理可以大大减少覆盖同样区域所需基站的数量;面向协作的无线远端模块和天线可以提高系统频谱效率;基于开放平台的实时云型基础设施和基站虚拟化技术可以降低成本,共享处理资源,减少能源消耗,提高基础设施利用率。这些特点能够很好地解决移动运营商所面临的上述挑战,并满足营收和未来移动互联网业务同步发展要求。     

C-RAN系统中的软件基带信号处理技术

云无线接入网(C-RAN)是融合了集中化处理、协作无线电和实时云计算的无线接入网架构,不同于传统无线通信网络架构,其基带处理单元基于统一开放的软件无线电平台。本文从灵活性、实现复杂度、运算精确度、处理时延、吞吐量、资源利用率、能耗等方面对比C-RAN系统中的软件发送接收技术与传统基带信号处理技术,并以低密度奇偶校验码(LDPC)编码载波传输系统为典型案例,展示软件技术运算精确度高、性能优良,而传统技术处理时延低的特点。     

无线资源逼近“香农极限”移动通信核心网需引入NFV

目前,移动用户爆炸式增长,频率资源紧缺,数据传输速率需求呈现几何级数式增长,能源的巨大消耗以及网络的优化问题等都成为需要解决的核心问题. 由于频谱资源的稀缺以及空口技术频谱效率提升空间受限于“香农极限”,因此在5G系统的研究中,研究人员逐渐认识到网络架构对网络容量提升的重要性.而移动通信系统从2G、3G逐步演进到现在的LTE,相对于接入网技术的变革,核心网络架构并没有发生根本性的变化.     

GSM C RAN建设方案的应用和研究

在高速发展的移动业务和频谱资源受限的环境下,传统的RAN架构面临着诸多挑战,而C-RAN架构下的无线接入网,在技术架构、技术能力、部署场景等方面,无不显示出前所未有的优势,其在某种程度上"颠覆"了传统的移动通信网络架构,大大提高了移动运营商的持续盈利能力和竞争力。通过对C-RAN现阶段建设方案进行探讨分析,为未来C-RAN大规模应用及更灵活的多标准运营支持提供了借鉴作用。     

面向未来移动通信的超蜂窝网络架构

提出了一种面向未来移动通信的超蜂窝网络架构设计,其核心技术包括:超蜂窝无线组网技术、接入网虚拟小区技术和云平台支撑技术。超蜂窝无线组网技术的特点是空口控制与业务覆盖的分离,进而演进为对空口资源和流程的重构;接入网虚拟小区技术的特点是处理逻辑与空口覆盖的分离,进而演进为以用户为中心、结合SDN(Software-defined networking,软件定义网络)技术的接入网处理重构;云平台支撑技术的特点是接入网处理与计算资源的分离,进而演进为面向运营、平台化和虚拟化的计算重构。超蜂窝网络架构的设计与大规模天线阵、高频段大带宽通信的新兴物理层传输技术有很好的统一性,并且衍生出了一些新颖的跨层跨域的统一研究方法。     

IRS辅助的感知增强认知无线电网络资源分配方案

在过去的几十年里,大部分可用频谱已被用于高速通信服务。这导致了无线通信系统中的频谱资源稀缺问题。另一方面,大量可用频谱的利用率并不高。为提升通信系统的频谱利用率,学界提出了基于共享的认知无线电技术。认知无线电允许次用户与主用户共享频谱资源,对于提升无线通信网络的频谱效率十分重要,然而目前基于认知无线电的通信网络存在着低信噪比情况下感知性能低下、严苛干扰条件下性能提升受限等缺点。最近,智能反射面（Intelligent Reflecting Surface,IRS）被广泛应用在无线通信的各个领域,可以智能调控无线传输环境以满足频谱和能效的高要求。为了进一步提升认知无线电感知性能与频谱效率,提出了一种新颖的IRS辅助的感知增强频谱共享认知无线电网络。针对此网络,建立了次用户和速率最大化优化问题,联合优化次基站波束赋形向量、智能反射面相移矩阵、感知时间。因存在变量耦合,所构建的优化问题是非凸的,提出一种基于块坐标下降（Block Coordinate Descent,BCD）的迭代算法以交替优化波束形成和智能反射面相位以及感知时间。以逐次凸逼近（SuccessiveConvex Approx...     

认知无线电技术研究

人们对于无线通信数据传输速率的要求越来越高,这必然会导致各种通信系统更加依赖于频谱资源,让本就供不应求的频谱资源变得日益紧张起来,从而对通信技术产生不利影响。不过,频谱资源在使用过程当中,却存在着严重的浪费现象,很多需要频谱资源的无线系统却不能得到频谱资源,让大量频谱资源出现了闲置的现象。对此,如何解决这一问题,关系到了通信系统的发展。文章主要分析了认知无线电技术对于频谱资源的有效利用,从而解决了频谱资源供求紧张问题,以及频谱资源大量浪费的问题,使频谱资源得到了优化配置和有效利用。     

移动互联网加速发展下中国移动无线网络的挑战及应对

面对移动互联网的加速发展,文章分析了目前中国移动无线接入网面临的挑战,提出通过在GSM网络无线资源紧张区域提高数据业务信道承载效率与建设一张广域覆盖和深度覆盖的TD"薄"网,来有效满足数据业务加速发展对无线资源的需求;并从如何满足移动互联网时代需求出发,对中国移动未来无线网络的演进架构进行了探讨。     

Unified Radio Network for Broadcasting and Broadband Wireless Access [Advances in Mobile Multimedia]

In this article we propose a unified radio network architecture, broadband wireless multimedia (BWM), which integrates broadcasting service and broadband wireless access service at both the application and physical layers. A simple, flexible, and comprehensive radio resource management framework is developed for the unified radio network. It is shown that the proposed radio network architecture has many advantages over existing ones. In addition, the new architecture is currently being considered in China for the system level design.     

下一代通信网络中基于策略机制的无线资源管理

下一代无线通信系统是一种异构的网络体系,集成多种无线接入技术（Radio Access Technology,RAT）的同时提供多种窄带和宽带多媒体业务。这样的网络环境需要先进的RRM方法来处理复杂多变的无线信道、网络资源的动态配置及保障不同特征业务的服务质量（QoS）,给无线资源管理（Radio Resource Management,RRM）带来了巨大的技术挑战。本文通过引入对网络进行策略控制的思想,提出了一种基于策略机制的通用方法,致力于解决下一代异构（heterogeneous）网络中的无线资源管理。文中着重讨论了基于策略机制的网络接入控制、切换,以及基于策略机制的QoS管理,给出了各功能模块的工作原理和通信过程的分析与设计。     

Optimal Radio Resource Partition for Joint Contention- and Connection-Oriented Multichannel Access in OFDMA Systems

The IEEE 802.16e world interoperability for microwave access (WiMax) system plays an important role in the future wireless metropolitan area network (WMAN). Orthogonal frequency division multiple access (OFDMA), adopted in the IEEE 802.16 e WiMax system, has many advantages in the physical layer, but also poses many challenges for radio resource allocation. One of interesting radio resource allocation issue in the OFDMA system is to partition the overall radio resource (bandwidth and time duration) into two portions: one for random access and the other for connection-oriented access. In the IEEE 802.16 e WiMax system, a truncated binary backoff algorithm is adopted to resolve the contention in random access, while the time-division OFDMA is used for the connection-oriented access. The main contribution of this paper is to design an analytical approach to determine the optimal amount of reserved radio resource in both time and frequency domains for random access, with the objective of maximizing the overall efficiency of radio resource while satisfying the delay requirements for supporting real-time services. Furthermore, an analytical model for calculating the access latency and the efficiency of the reserved radio resources is developed.     

The Universal Mobile Telecommunication System

The concepts, requirements, and technologies of Europe's third generation mobile communication system-the Universal Mobile Telecommunications System (UMTS)-are discussed. The cellular architecture, radio resource, adaptive resource allocation and handover enabling techniques for realizing an effective UMTS access network are described. The modulation schemes, multiple access methods, and duplexing methods used in the third generation mobile system's flexible radio interface are also described. The architecture, mobility support, and protocol development of the UMTS fixed network are outlined     

QoS support for an all IP system beyond 3G

Mobile radio systems beyond the third generation will evolve into all-IP systems, integrating Internet and mobile system advantages. The BRAIN project is developing a system architecture which combines local coverage broadband radio access systems based on HIPERLAN/2 with several wider-coverage mobile radio systems, enabling full coverage of seamless IP-based services for users in hot spot areas and on the move. End-to-end QoS provision is one of the major challenges in the design of such a system and must be supported by the application, network, and wireless access layers. This article proposes a QoS system architecture, including the terminal architecture, the IP-based access network, and the main characteristics of the enhancements to the air interface based on HIPERLAN/2 focusing on its wireless QoS support     

有线电视接入网EPON+HINOC技术探析

在三网融合的大背景下,广电运营商采用EPON和HiNOC技术有助于综合利用有线电视网络资源,快速完成NGB接入层的双向化建设。在说明了广电双向接入网结构的基础上,分别研究了EPON和HiNOC的网络拓扑、协议结构和MAC层运行机制,并进行了关键技术的比对分析。     

5G室内密集立体覆盖的计算通信:架构、方法与增益

提出了一种新型的室内密集立体覆盖的计算通信一体化架构,通过挖掘信道计算、容量计算以及网络资源优化计算之间的内在联系,并利用基于云计算和雾计算的密集分布式接入网络的优势,该架构完成了计算电磁学、计算信息论与大规模优化理论到计算通信理论的深度融合.介绍了该架构的实现方法,即以密集异构分布式无线接入网络作为通信接入网络基础架构,利用分布式的计算资源结合计算电磁学理论实现并行化的信道计算,据此进一步依据计算信息论实现容量计算,并基于大规模优化理论完成多用户的网络资源优化计算,最终实现由传播环境到信道容量与资源分配的计算通信.     

三网融合形势下GIS网络资源管理系统设计及应用

在三网融合新形式下为提升广电网络运营支撑的响应效率,对现有网络资源管理和支撑工作进行分析,探讨了传统网络设计及资源管理方式面临的挑战,借助GIS技术实现可视化网络资源管理的可行性分析.梳理广电网络在规划、设计、建设、运维、业务运营的工作要求,从系统目标、架构设计、功能配置、接口交互等方面阐述以GIS技术为核心的图形化资源管理系统的设计方案,在实际应用中表明该设计方案和技术方法较好的提升了我司的运营管理水平.     

C-RAN网络中CoMP性能分析与优化

针对无线通信中的能耗巨大和移动用户潮汐现象带来的基站利用率低下问题,C-RAN作为一种基于集中化处理、协作式无线电和实时云计算架构的无线接入网架构,是一种低成本、高性能的解决方案。针对C-RAN网络中的CoMP性能,通过计算无线链路损耗分析了JT下的CoMP的理论增益。针对C-RAN网络规划设计问题,定性分析了CoMP增益与C-RAN网络Cell数的比例关系,最后结合仿真结果给出了合理的网络规划设计建议,且理论证明其能够很好地解决移动运营商所面临的上述挑战。