面向6G的星地融合无线传输技术

随着5G移动通信网络走向商业化,围绕新一代移动通信系统(6G)的发展愿景、能力需求与关键技术开展研究正在成为新的热点。首先,该文概括了未来6G可能涉及的星地深度融合、新谱段通信、分布式协作MIMO和智能通信等关键技术方向,重点探讨了基于星地深度融合的天地一体化网络(SGIN);然后,针对可能存在的两种典型网络拓扑架构,分析了星间高速链路、星地馈电链路和星地用户链路的特点和技术要求,综述了3种不同类型传输链路的高速通信进展情况。最后,对未来6G天地互联网络亟需突破的光学相控阵多用户接入、高效能星地激光通信和光电一体化组网等关键技术进行分析与展望,以期为后续相关研究指明方向。     

面向星地融合的6G云雾化自组网

低轨星座朝支持星上处理、功能可重构、星地协作和通信遥感导航控制等多任务一体化的方向演进,受限于星上信号处理和计算能力不足、星间链路容量不宽等瓶颈,迫切需要和具有强大云化处理与计算能力的陆地移动通信网络深度融合。为此,提出了面向星地融合的6G云雾化自组网的体系架构和协议体系,实现了低轨雾化卫星网络和陆地云化通信网络的协同融合,研究了基于星上雾化处理的通信遥感导航控制一体化波形和资源管理,以及云雾化协同的移动性管理和智能信息处理等关键技术,展望了未来的标准化工作和硬件试验。     

面向6G的星地融合网络架构

通过对卫星星座的发展和星地融合网络研究的回顾,明确了6G的星地融合网络的发展趋势,提出了智简赋能的6G网络体系架构和弹性可重构的6G星地融合架构,并分析了星地融合网络中的关键技术问题,包括星上轻量化虚拟化技术、星上边缘计算功能以及广播/多播技术。认为6G星地融合网络将通过星地协同实现网络资源和计算资源的统一调度,同时可以根据业务需求和网络状态智能实现网络功能的按需弹性部署。     

面向6G的星地融合标准化研究进展

星地融合被视为6G的标志性发展方向,ITU和3GPP等国际标准化组织或其它机构正有序推进面向6G的星地融合标准研发。对具有全球代表性的面向6G的星地融合标准化研究机构进行了简单介绍,重点分析ITU和3GPP在5G-Advanced及6G标准化过程中关于星地融合的主要研究和标准化成果。ITU在对卫星在IMT-2020网络的用例、场景、能力、系统、无线电接口,以及性能参数等方面进行了规范的同时,在IMT-2030未来技术趋势有关建议书突显了卫星的地位与作用。3GPP在冻结全球首个5G非陆地网络标准Rel-17、确立NR-NTN规范之后,于Rel-18版本中优化NR-NTN的同时,推出E-UTRA-NTN,并已启动Rel-19研发工作,有望在2026年启动6G标准研发。对中国IMT-2030(6G)推进组在推动6G星地融合标准化方面所做出的积极贡献一并进行了介绍,并对6G星地融合标准化工作进行了总结和展望。     

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。     

6G星地融合网络应用场景、架构与关键技术挑战

随着卫星通信网络的发展速度加快,其在未来6G通信网络中将扮演重要的角色,星地融合通信网络的形成将是未来全球网络覆盖的发展趋势。首先对6G网络中卫星通信研究背景进行分析,然后以星地融合网络为背景拓展新的应用场景及典型应用,并结合新技术应用构建星地融合网络框架,最后对星地融合关键技术及挑战进行分析。通过对未来星地融合网络的展望,以期对6G通信网络的发展提供一个清晰的轮廓。     

面向6G的无蜂窝大规模MIMO无线传输技术

无蜂窝是一种新型的组网方式,对6G超高峰值速率、超高频谱效率、海量连接以及超低时延和超高可靠传输均有重要的支撑作用.介绍了面向6G的无蜂窝大规模MIMO系统中的无线传输技术,包括高频段和低频段的无蜂窝大规模MIMO以及网络辅助全双工等关键技术,分析了无蜂窝系统面临的瓶颈问题,包括信道信息获取、分布式收发机设计、交叉链路...     

面向6G通感算深度融合的服务化无线接入网试验平台

为了满足6G多样化的服务需求，搭建了面向6G通感算深度融合的服务化无线接入网试验平台。该平台采用服务化架构：首先，无线接入网的控制面与用户面解耦，为用户提供更好的服务；然后，将集中式控制面解耦为独立的网络功能，加快服务的响应速率；最后，按需编排与管理网络功能与资源，实现定制化服务。实验结果表明：与传统方案相比，服务化无线接入网服务响应时间降低约30%，平均信令开销减少约50%，可以为用户提供更好的服务。     

6G星地融合网络资源管理关键技术

卫星网络因具备弥补地面网络覆盖盲区的特性,成为6G网络实现泛在连接应用场景的关键技术之一。为了实现卫星网络和地面网络间高效的资源融合管理,首先简要介绍了星地融合网络的发展现状,总结了星地融合网络资源管理技术的研究现状以及面临的挑战。其次,对6G星地融合网络下的移动性管理、跨域多维资源管理和统一的空口协议设计等关键技术进行分析,并基于对现有研究的探讨给出解决方案。最后,对未来面向6G的星地融合网络资源管理的发展提出了新的展望。     

面向5G移动通信技术的传输网络建设

文中简要介绍了构建传输网络需要的各类5G通信技术,如毫米波、D2D、MIMO等;给出了创建传输网络的技术措施,如建网、更新技术等。另外,文中以北京冬奥传输网络为例,进行了技术分析,包括系统架构、资源配置、云转码、云转播等。有效利用5G通信技术,创建先进性较强、数据转换效率快、数据传输能效高的传输网络体系,可以保证各项数据传输工作的顺利进行。     

无线通信系统中的高速传输技术

增加数据传输速率和提高频谱利用率是对现有移动通信系统提出的新的要求。文章分述了几种无线通信系统的高速传输技术,着重介绍了正交频分复用(OFDM)调制技术。     

卫星网络与地面网络融合的5G网络架构

为解决5G的全球无死角覆盖、永远在线和融合网络的要求,提出了一种卫星网络与地面网络融合的5G网络架构,并设计了在此架构下的终端接入和呼叫的信令流程。在新架构中地面网与卫星网共用一套核心网,以核心网的角度来实现融合,打破了传统2张网络独立运行或利用网关互联的架构基础,提高了用户体验。实验结果表明,星地网络在核心网角度融合具有良好的系统性能,用户可无差别地使用卫星网络和地面网络。     

面向后三代移动通信的MIMO-GMC无线传输技术

面向后三代移动通信应用,本文提出多入多出(MIMO)信道环境下广义多载波(GMC)无线传输技术方案,对其中若干关键技术进行了简要阐述,包括广义多载波合成与分析系统的设计与实现、双循环自适应时隙结构、导频设计与信道估计、迭代检测译码方法等,并给出瑞利衰落MIMO信道环境下链路仿真结果.     

3G及宽带无线移动通信研究领域深度观察

2008年,全球移动用户发展突破40亿,3G用户占比超过10％,移动互联网引发业务模式,重塑ICT产业格局。LTE得到业界共识,成为宽带无线通信发展方向。2008年,我国移动用户突破6亿,移动数据业务应用加速,WAP流量呈爆炸式增长。TD—SCDMA成功服务奥运,进入关键商用启动阶段。     

Non-resonant Frequencies in Mobile Wireless 5G Communication Networks

New emerging technology 5G will require higher speed, power and capacity in data transmission than previous generation, in order to obtain a complete world-wireless communication without limitation. In this scenario, given that the achievement of 5G technology will lead to a drastic increase of effects of exposure to microwave radiation, a strategy to reduce the effects of exposure to electromagnetic fields is needed. In this regard, given that cellular functions of human beings depend closely on ions flux across cellular membrane, whose mechanism should have its natural resonant frequencies, we can hypothesize to plan new emerging wireless technology 5G at frequencies far from these resonant frequencies in order to minimize the effects of exposure to extremely high frequency electromagnetic fields, inducing a significant decreasing of harmful effects on human health. We have named these frequencies “non-resonant frequencies”.

     

3G移动通信技术的研究

介绍了TD的标准概念及TD-SCDMA的关键技术和WCDMA标准概况及WCDMA的关键技术。重点介绍中国3G通信运营商标准在技术上的实现,并通过对比双工方式、天线、检测技术、同步方式等核心技术总结出各自在技术上以及实际建网过程中的优缺点,进而结合中国的实际国情,给从事此方面研究的人员提供参考,让3G技术更好的为中国的移动通信服务。     

5G移动通信系统的下行控制信道传输

基于5G系统的控制信道结构和传输机制,通过多种场景下的性能仿真从而得到导频图案和聚合等级的优化准则。首先,用于解调控制信道的导频与控制信道采用相同的预编码以实现控制信道波束的透明传输;其次,控制信道在频域资源上打散,当信道状态未知则采用分集的传输机制;再次,导频分布随聚合等级的变化而调整,低聚合等级导频密度大,高聚合等级导频密度小。该方法可以根据信道状况是否可知采用波束赋形或分集的传输,实现控制信息的可靠、有效传输。     

基于5G通信技术的无线通信网络优化

随着中国经济的快速发展和科学技术的快速提升,现有的通信技术并不能满足人们的日常需求,通信技术的发展进入了一个全新的阶段。在过去很长一段时间里,2G和4G的技术已经形成,这对5G的进步奠定了坚实的基石。与4G技术相比,5G通信技术不只是传输速度和效率上的提升,也拥有更低的网络延迟,且展示出了优秀的扩展能力和交互功能。