5G波束调整优先策略的网络侧干预方案研究

5G随机接入中,第一次波束失败后UE终端可以选择再次发起随机接入。再次随机接入时可以选择更换新的波束进行接入,也可以选择对原波束进行功率攀升调整后随机接入。但是优先采用哪一种策略,5G标准协议并没有进行规定,所以其优先策略完全由UE自主决定,网络侧无法参与。不同的场景下因地制宜地采用不同的策略其效果是完全不同的,因此再次随机接入的优先策略必须依场景的不同而不同。本文正是基于该目的,通过对随机接入过程和原理的分析,结合空口信息的内容,提出网络侧利用MIB消息中的闲置的比特对UE的随机接入波束调整策略进行事先干预,指示UE终端调整波束调整优先策略,从而使得UE终端能更快更好地接入网络,同时提高随机接入成功率。     

5G建网初期SSB波束设置策略

5G网络由于其自身特性及所分配频率,网络规划优化的重点是提升水平和垂直覆盖,SSB广播波束与赋形增益特性则是网络覆盖改善的技术关键点.通过研究5GNR网络SSB广播波束配置对于覆盖范围和接入性能的影响,结合仿真与测试结果分析了不同SSB广播信道波束配置的差异对比,最后针对立体覆盖场景,提出了采用水平多波束与垂直多层波束...     

典型场景下5G天线波束权值研究

5G NR系统采用波束赋形技术。不同权值赋形的广播波束,增强不同组网场景下广播信道、同步信号的覆盖范围,更好地匹配小区覆盖范围和用户分布。根据不同场景选择适合自身覆盖需求的波束配置方案,能够解决当前小区覆盖能力有限以及受周围环境干扰等问题,适用于不同组网场景。基于此,结合实际场景问题,深入探究基站的下倾角、高度以及距离与需要覆盖区域的高度和宽度之间的关系,匹配出适配的波束覆盖方案,并给出典型场景下5G权值建议。     

第五代移动通信网络的下行RANK提升方法研究

第五代移动通信网络下载速率提升主要在RANK的提升,本文从UE上报的RI和基站调度的RANK两端入手,通过参考信号CSI-RS、环境因素(多径)、UE算法实现、空口问题、非空口问题及参数六大维度分析提升RANK,并总结相应方法.     

获取4G用户身份信息的设计与实现

移动通信的快速发展给人们生活带来便利的同时也带来了网络安全问题,再加上4G网络的普及,相比传统回落2G网络的复杂性以及严重影响用户的上网质量,提出了一种获取4G用户身份信息的设计方案。利用LTE网络,UE随机接入流程以及跟踪区周期性更新的原理,通过4G移动终端与4G基站之间的空口信令交互,实现了在用户无感知的情况下,达到实时、精确地对4G用户身份信息IMSI和IMEI的实时获取。实验测试结果表明,本方案设计能够获取到4G基站覆盖范围内用户接入的身份信息,从而方便地对4G用户身份信息的监控与管理。     

一种面向B5G初始接入过程的增强型波束管理机制设计

波束管理是毫米波通信的重要研究内容,5G NR（New Radio）协议中已完整设计了用户在初始接入和连接状态下与基站确定最佳通信波束的流程,然而B5G(Beyond Fifth Generation)场景将使用52.6 GHz以上甚至更高的通信频率,需要更大规模的天线单元对抗路损,导致波束管理在初始接入过程中的信令开销和时延急剧增加。为此,在5G NR协议现有框架的基础上,针对52.6 GHz以上的高频段重新设计了一种专用于波束扫描的信号块（Beam Sweeping Block,BSB）,并提出一种两阶段增强型波束管理机制,用于在初始接入过程中快速确定用户和基站的最佳通信波束,进而完成同步和小区搜索。仿真结果表明,相对于NR中现有的波束管理机制,所提出的增强型波束管理方案可在保证接入性能的前提下,大幅降低初始接入时延。     

多用户MISO干扰信道中的安全协同波束成形

针对多用户多输入单输出(MISO, multiple-input single-output)干扰信道中保密信息泄露问题,提出了理想信道状态信息(CSI, channel state information)下的安全协同波束成形(SCB, secure coordinated beamforming)方案和非理想CSI下的顽健安全协同波束成形(RSCB, robust secure coordinated beamforming)方案。对于理想CSI情况,联合设计最优的协同波束成形向量,最大化最小安全速率。采用半定松弛(SDR, semidefinite relaxation)技术和连续的凸估计(SCA, successive convex approximation)算法得到原始非凸问题的局部最优解。进一步,将该框架扩展到信道向量和信道协方差矩阵存在确定误差的情况,提出的RSCB方案能够最大化最差情况的安全速率。仿真结果验证了所提方案的有效性和顽健性。     

移动通信新空口接入信号侦察与协议应用对比

对移动通信信号进行监测与分析,不仅是维护正常移动通信秩序的重要保障,也是确保电磁空间安全的必要手段。针对这一需求,提出了利用新空口中特征信号的时频特点快速识别并获取不同运营商用频信息的新方法。在非合作接收条件下,面对终端与基站间空口信号传输不可控的难点,采用了主动有源电子对抗侦察的新思路,通过针对性设计的干扰信号来改变终端工作状态,实现了不同运营商终端接入信号的主动截获,在此基础上对接入信道上的双向信号进行非合作解调解码与信令解析,从中提取了接入协议中涉及物理层、MAC层和RRC层的信息,同时完成了空口接入中协议应用的对比分析。最后针对三大运营商的4G/5G终端和基站开展实验,成功完成了新空口接入信号的各项特征参数和码流信息的提取,获得了不同运营商空口接入协议应用的共性与差异,验证了所用方法的有效性,为后续移动通信终端监测和管控设备的研制奠定了技术基础。     

基于5G网络的1+X立体覆盖研究

在5G NR中,整个系统都以波束为中心进行设计,因此相比2G/3G/4G,5G覆盖在波束赋形的基础上,可以实现前所未有的灵活性。5G网络发展初期以快速覆盖为目的,采用单一的8波束配置,无法满足高楼场景的特殊覆盖需求。本文创新性地提出1+X立体覆盖方案,介绍了其基本特点和实现原理,并结合实际测试验证了1+X波束配置相比传统8波束带来的增益,证实了1+X立体覆盖方案的有效性。     

LTE-A CSI-RSRP测量算法研究

分别以单天线端口的信道状态信息参考信号(CSI-RS)场景和两天线端口的CSI-RS场景为例子,通过详细的公式推导了信道状态信息参考信号接收功率(CSIRSRP)测量的4种不同算法,并进行了仿真验证。根据仿真结果不仅可以分析出这些算法的特点,还得出如果要提高CSI-RSRP的测量精度,可以尽量增大CSI-RSRP的测量带宽和增加参与计算CSI-RSRP的子帧数。     

激光光束传输特性分析─—等效波面曲率半径法

本文提出了利用光束等效波面曲率半径，并结合束宽及远场发散角来测量分析激光光束传输特性的方法，能以较高的精度确定激光光束的束腰位置ｚｏ，束腰处的束宽Ｄ＿ｏ及激光光束质量传输因子Ｍ￣２。这是一种可用于连续，重复频率脉冲及单脉冲激光光束传输特性的分析测量方法。文中还给出了实现这一方法的具体测量方案。     

激光光束传输特性分析─—等效波面曲率半径法

本文提出了利用光束等效波面曲率半径,并结合束宽及远场发散角来测量分析激光光束传输特性的方法,能以较高的精度确定激光光束的束腰位置z0,束腰处的束宽D0及激光光束质量传输因子M2.这是一种可用于连续,重复频率脉冲及单脉冲激光光束传输特性的分析测量方法。文中还给出了实现这一方法的具体测量方案。     

孔栅分束镜测量强激光远场光束质量的研究

论述了孔栅镜光束衰减和取样的原理及特点,用此法对高功率连续CO2激光器远场光强分布进行了检测,给出了光强空间分布。算出了光束的焦斑半径、远场发散角,并通过M2参数对光束质量作了评估。     

傍轴黎曼几何光学．Ⅳ．两种光束质量因子

引用光流体模型［２］的光束径向能量的不变积分分别讨论了光束波面畸变和振幅分布不均匀对光束质量因子Ｍ２的影响；引入了光束质量因子的两种新定义，并讨论了这两个新质量因子与Ｍ２的关系。     

旋转棱镜对激光束的变换特性

应用旋转棱镜和组合光学系统能够将高斯光束变换成“无衍射”贝塞尔（Ｂｅｓｓｅｌ）光束，并能实现实心和环状光束的相互变换。本文对旋转棱镜及其组合系统的成像特征作了详细理论分析和实验研究，得到二者相一致的结果，证实了该光学系统在激光技术中有广泛的应用前景。     

激光束质量因子M2及其测量

激光束的质量因子M2是一种全新描述激光束质量的参数,能够定量地表征单模、多模光束的传播特性.描述了M2因子的概念和测量方法,利用面阵CCD探测器研制一套光束质量测量系统,对激光束质量因子M2进行测量,并给出测量结果的不确定度.     

贝塞尔高斯光束经菲涅尔波带片产生特殊聚焦光强分布

基于衍射光学方法,研究了不同阶数的贝塞尔高斯光束经过环形菲涅尔波带片后,在波带片的焦点附近所形成光强分布。入射光束为高阶贝塞尔高斯光束,聚焦区域获得了空心光强分布,入射光束的阶数越高,空心尺寸越大;菲涅尔波带片的数目越多,空心长度越短。入射光束为零阶贝塞尔高斯光束,在聚焦区域获得了针形光束和局域空心光束。这些具有特殊光强分布的光束在激光加工以及粒子囚禁等领域有着潜在应用价值。     

轴棱锥聚焦涡旋光束获得高阶贝塞尔光束

采用轴棱锥聚焦涡旋光束,获得了高阶贝塞尔(Bessel)光束.首先,从理论模拟了涡旋光束经过轴棱锥聚焦后所获得的聚焦光强分布,结果表明,涡旋光束经过轴棱锥聚焦后可获得高阶贝塞尔光束.并且所获得的高阶贝塞尔光束的阶数与涡旋光束的拓扑电荷数相司.进而,从实验获得高阶贝塞尔光束,并且采用不同锥角的轴棱锥对涡旋光束进行聚焦,研...     

受光阑约束的离轴厄米余弦高斯光束的传输

采用将光阑函数表示为复高斯函数叠加的方法,从理论上给出了离轴厄米余弦高斯光束通过受光阑约束的傍轴ABCD轴对称光学系统传输后的解析表达式,并可退化为无光阑约束时的情形。用同样方法分析得到了离轴余弦高斯光束通过受光阑约束的傍轴ABCD轴对称光学系统传输后的解析式。该方法比直接运用衍射积分公式可节省机时,其结果也可直接推广到二维情形。     

一阶贝塞耳光束的存在和演示

一阶贝塞耳光束是标量波动方程的一个特解，本文用瑞利一索末菲衍射理论证明了它的存在并作了实验演示。