5G高频段信道测量与建模进展

高频段由于具有非常大的频谱宽度而受到下一代(5G)移动通信系统的青睐.高频段同时具有大的传播损耗、准光学特性等特征.为了能够充分挖掘、选择和评估可用高频段,需要对高频段信道进行充分测量和研究.目前高频段信道测量设备主要有基于矢量网络分析仪的探测器和定制化宽带探测器两种.该文对当前开展的高频段信道测量活动进行总结,包括天线配置、测试场景与关注参量,以及相应的测量设备.最后对几个新提出的高频段信道模型进行介绍,如METIS、MiWEBA、mmMAGIC、5GCM、3GPP-HF等,指出现有模型的主要特点和适用范围,以及预计未来测量和建模方面加强的方向.     

无线信道建模技术在5G场景下的分析与应用

通过对5G场景下的无线信道建模技术进行分析,给出了不同场景的信道特性和建模方法,并阐述了该技术在理论研究、仿真分析和实际测试中的具体应用方式,为无线信道建模技术在5G中的应用提供参考。     

5G终端MIMO OTA测试方法研究现状与展望

MIMO(multi-input multi-output)OTA(over-the-air)测试是评估天线系统辐射性能的重要方法,也是设备在研发、生产阶段必经的步骤之一。随着5G移动通信系统的到来,毫米波等新特性的引入,为传统MIMO OTA测试方法带来了新的挑战,也使得OTA测试成为5G毫米波终端唯一可行的测试解决方案。首先论述了5G OTA测试所面临的挑战,分析了4G移动通信系统OTA测试方法在5G OTA性能测试中的适用性,并探究了如何将低频测试方法扩展到毫米波终端测试。然后总结了3GPP对于MIMO OTA测试的研究现状,详细阐述了简单扇形排列的多探头吸波暗室(simple-sectored multi-probe anechoic chamber,SS-MPAC)的系统模型、测试原理以及性能评价指标等,并验证了SS-MPAC配置中利用更少的探头仍可以获得合理的测试精度。最后对未来的研究趋势进行了展望。     

5G城市轨道交通场景分类及信道建模

城市轨道交通是现代化交通基础设施的重要组成部分,5G作为新一代移动通信技术,可提供高速率、低时延的无线数据传输,有助于提升城市轨道交通的运行效率和服务质量。由于城市轨道交通场景的复杂性,需要针对性的通信场景分类、信道特性分析和精准的信道模型为城市轨道交通5G通信系统的设计提供理论支撑。基于此,提出了5G城市轨道交通电波传播场景的分类,以支撑典型场景下的信道测试与建模工作,同时阐述了城市轨道交通场景信道测量和建模的现状,并分析了当前面临的主要挑战。结合5G通信智能化特点,讨论了人工智能在信道特征提取和信道建模方面的应用前景与可行思路,并深入分析了基于可重构智能面和无人飞行器辅助的5G城市轨道交通信道建模研究现状和发展前景。最后,阐述了毫米波频段下5G城市轨道交通信道建模的研究。     

5G通信信道的优化与应用

5G时代,对无线通信信道的需求越来越高。基于此,探讨5G无线通信信道的优化方案和应用,为提高5G无线通信信道的性能和可靠性提供借鉴。对5G无线通信信道的现有状况和问题进行分析,从设备安装、信道参数、信道覆盖和信道编码等方面进行优化,提出一种5G通信信道的优化方案。     

5G毫米波端到端性能测试技术研究

面向5G毫米波大规模阵列天线基站,创新提出了端到端性能测试系统。从技术原理、硬件架构、系统校准这几个维讨论了如何完成毫米波基站的性能验证。依据3GPP定义的信道模型,仿真了暗室静区中的最关键指标角度功率谱相似度百分比,并且给出了指标建议。     

5G毫米波基站的OTA 校准与测试方法研究

5G毫米波基站采用大规模多输入多输出(Massive MIMO)阵列的形式,且空口(Over the Air, OTA)测试将成为首选的5G 毫米波基站测试方案。文中针对数字波束成形形式的5G 毫米波基站大规模MIMO 阵列,给出了相应的OTA 校准与测试解决方案,提出了波束等效全向辐射功率(Beam Equivalent Isotropic Radiated Power,BEIRP)的概念,并将传统的射频传导测试指标进行了波束域的拓展,即定义了波束误差矢量幅度(Beam Error Vector Magnitude,BEVM)和波束邻道功率抑制比(Beam Adjacent Channel Leakage Ratio,BACLR)的指标。通过仿真与实验, 验证了相关方法、指标的可操作性与合理性,以期对5G 毫米波测试规范的制订有参考价值。     

5G无线通信系统信道建模的现状和挑战

为支撑B5G、6G通信产业发展和系统转型升级,将数字孪生技术与B5G、6G通信信道模拟的关键环节、关键场景、关键对象紧密结合,提出了数字孪生信道的技术内涵. 在此基础上,面向B5G和6G通信场景,建立了数字孪生信道的应用体系、功能体系、技术体系和标准体系,并从全生命周期视角对数字孪生信道在B5G和6G通信系统论证设计、研制生产、测试试验、运维管理等环境的应用进行了探讨. 上述研究有望为B5G、6G通信系统的产业发展和工程建设提供有益参考,推动数字孪生信道在B5G、6G通信领域和行业中应用,为实现B5G、6G通信信道数字化、智能化、服务化、绿色可持续化提供技术支撑.     

5G NR信号辐射性能及空口测量要点(上)

为满足日益增长的移动通信需求,5G采用了新的信号空中接口技术,称为5G NR.相比4G LTE,5G NR对开场空口信号测量和监测提出了新的要求,带来了新的挑战.因此,如何在开场对在用5G NR基站发射机开展参数测量和干扰监测,便成为一个亟待解决的问题.本文首先从空口监测的角度梳理了5G基站使用的有源天线、波束赋形、新...     

5G NR信号辐射性能及空口测量要点（下）

为满足日益增长的移动通信需求,5G采用了新的信号空中接口技术,称为5G NR。相比4G LTE,5GNR对开场空口信号测量和监测提出了新的要求,带来了新的挑战。因此,如何在开场对在用5GNR基站发射机开展参数测量和干扰监测,便成为一个亟待解决的问题。本文首先从空口监测的角度梳理了5G基站使用的有源天线、波束赋形、新空口技术,再通过仿真说明了对波束赋形信号和带外发射监测的技术要点,最后通过实际信号阐述了使用门控频谱的监测方法。     

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。     

5G无线通信系统信道建模的现状和挑战

研究第五代(the 5th Generation, 5G)移动通信场景下的无线信道新特征及其对5G关键使能技术的影响是当前亟待开展的工作.文章从5G应用的主要场景和其中部分关键使能技术出发, 基于国内外相关文献调研结果, 阐述了以高频段通信、大规模天线阵列和终端直接通信技术为背景的无线信道建模的主要需求、当前进展、存在的挑战并指出未来5G信道建模理论发展的五个主要趋势, 可能的研究成果将为相关算法在5G连续广域覆盖场景、热点高容量场景、低功耗大连接场景和低时延高可靠场景下的匹配设计和准确性能评估打下坚实的基础.     

变电站内5G终端通信信道建模与分析

以巡检机器人为代表的终端设备在变电站中应用广泛,第五代移动通信(5G)技术发展迅速,未来5G可移动终端在变电站的应用将会越来越多。通信系统的性能与无线信道息息相关,因此研究变电站中可移动终端的5G通信信道特性至关重要。文章针对变电站三维(3D)散射环境下5G可移动终端的通信信道的特性问题,基于多输入多输出技术,提出采用几何分析法建立3D信道模型,并推导出了信道的时间自相关函数、空间互相关函数。基于5G频段,仿真并分析了无线信道的自相关和互相关特性;研究了不同大小的莱斯因子对无线信道特性的影响。上述仿真结果表明了5G终端在变电站的可用性,拓宽了变电站场景下可移动终端运用5G通信技术的研究。     

5G多载波通信中信道估计干扰抑制均衡算法

传统5G多载波通信中信道估计干扰抑制算法存在着均衡性能较差的问题,表现为误码元数与误码率偏高,因此文章提出5G多载波通信中信道估计干扰抑制均衡算法.该算法首先对干扰项进行过采样处理,引入预处理矩阵以减小模损失的影响,对信道估计干扰进行均衡抑制.仿真实验结果表明,在信噪比相同的情况下,5G多载波通信中信道估计干扰抑制均衡...     

Stochastic modeling for energy efficiency in modified directional discontinuous reception for LTE-5G networks

Fifth-generation (5G) networks deal with high-frequency data rates, ultra-low latency, more reliability, massive network capacity, more availability, and a more uniform user experience. To validate the high-frequency rates, 5G networks engage beam searching operation. By adopting a beam searching state between the short and long sleep, one can reduce the system's delay. The energy consumption of user equipment (UE) in 5G networks is much higher than in the 4G networks. To reduce the energy consumption and increase the energy saving in UE, Long-Term Evolution (LTE)-5G networks adopt the discontinuous reception (DRX) scheme with a fixed number of short sleep. LTE-DRX without beam search operation (i.e., beam alignment) cannot work in 5G networks. Hence, keeping this scenario in mind, we have modeled a new modified directional discontinuous reception (MD-DRX) mechanism for LTE-5G networks. The MD-DRX mechanism captures the behavior of a beam searching, an inactive, an active, a long sleep, an ON, and a short sleep states. The short sleep state consists of a maximum $M$ short sleep. To get the optimal energy saving and energy consumption (i.e., energy efficiency) from the MD-DRX mechanism, it is required to check the system's throughput. The trade-off between energy saving/energy consumption and throughput will provide the system's optimal energy saving and optimal energy consumption. In this paper, we have obtained the system's optimal energy saving and throughput by optimizing the maximum short sleep and short sleep duration. To get the energy efficiency for LTE-5G networks, the trade-off between average energy consumption/energy saving and throughput is shown.     

5G大规模天线基站下的多用户性能测试技术

在当前5G系统全球商用化的时代,针对基站大规模天线下的多用户技术,对基站和终端进行性能测试是实现产品升级迭代的重要环节。首先,介绍5G多用户技术的主要特点并说明了多用户性能测试的意义。其次,为了实现不同信道环境的大规模天线基站下的多用户性能测试,给出多用户无线信道建模技术。最后,通过对建立的信道模型进行实现,给出了大规模天线多用户性能测试的主要技术方案和测试建议。