5G毫米波OTA系统不确定度评估

5G毫米波频段有许多应用场景。毫米波采用了波束赋形技术,需要基于天线阵列实现。由于毫米波射频前端高度集成,一般不具备射频测试接口,几乎所有的测试项目需要在空口(Over-The-Air,OTA)环境下进行,因此一个可靠、稳定的测试环境是保证测试结果准确的必要条件。然而,OTA系统是由暗室、射频线缆、转台等多个部分组成的复杂测量环境,每一个环节都可能引入相应的测量不确定度,并且传递到最终的测量结果上。此外,毫米波测量具有频率高、损耗大的特点,相对低频更难保证测量系统的可靠性,因此对毫米波OTA系统不确定度的研究具有重要意义。结合典型的5G毫米波OTA测量环境对系统不确定度进行阐述与分析。     

毫米波在5G中的应用

5G性能相比4G,容量更大、速率更快、连接数量更多,高性能的实现需要连续大带宽频谱的支持,目前分配的中低频段满足不了5G需求.毫米波利用其丰富的频谱资源,能很好地满足5G连续大带宽需求.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和容量的可行性...     

5G毫米波终端测试方法及分析

在5G毫米波终端空口(over the air,OTA)射频一致性测试中,等效全向辐射功率(effective isotropic radiated power,EIRP)和总辐射功率(total radiated power,TRP)类测试是重要的OTA测试项。目前依靠3GPP定义的随机扫描锁定最大波束的方式决定最大EIRP和TRP,但该方法既耗时又缺乏准确性。提出一种非信令的测试方法,相比于目前的EIRP、TRP测试方法,不仅提高了准确性,而且使得非方向性OTA场地作为测量环境成为可能,进一步降低了测试成本和时间成本,并增加了测试环境选择的灵活度。     

面向"双碳"的5G网络节能技术

基于“双碳”大背景下的网络能耗降低课题,深入洞察网络能耗各部分占比,最终聚焦在占比较大的基站天线单元的能耗降低。进一步地,基于基站能耗模型以及兼顾网络能效和系统性能的评估方法论,介绍和分析了多种网络节能技术,具体包括时域关断、空域通道关断、频域扩展和功率回退,并结合评估结果说明了各技术方向的潜在增益空间。此外,还进一步考虑了其他维度的节能技术,如多站组网节能、辅助信息和功率效率提升等节能手段。     

Remaining bandwidth based multipath routing in 5G millimeter wave self-backhauling network

Wireless Networks - The millimeter wave self-backhaul network (mW-SBN) is one of the key solutions in 5G small cell backhaul. However, a lot of new challenges will be faced when the routing...     

5G毫米波短距离链路雨衰减特性分析

雨衰减严重影响第5代(the 5th Generation,5G)移动通信系统性能.在路径长度小于1 km的短距离链路情况下,现有雨衰减预测模型调整因子大于1,导致预测雨衰减随路径变短而增大,无法支撑毫米波短距离链路系统设计.通过分析国际电信联盟无线电通信部(Radiocommunication Sector of International Telecommunication Union,ITU-R)短距离链路雨衰减试验数据,发现湿天线衰减与路径雨衰减相当,得到毫米波短距离链路必须考虑湿天线衰减的结论.建立了湿天线衰减与降雨率的关系模型,分频段对模型参数进行了拟合,拟合结果与实测数据吻合得较好.提出了考虑湿天线衰减的短距离雨衰减建模新思路,可解决短距离雨衰减预测问题.研究结果有助于提高5G毫米波系统余量设计的可靠性.     

基于DCNN-LSTM负荷预测算法的5G基站节能系统研究

伴随着5G网络的大规模快速建设,运营商乃至整体通信行业的能耗压力在同步凸显。通过节能降耗实现行业可持续发展成为当前5G网络发展的新研究方向。以小区物理资源块（physical resource block,PRB）利用率为负荷评估指标,对小区指标进行深度特征提取,提出了一套深度卷积神经网络和长短期记忆（DCNN-LSTM）深度学习算法模型实现PRB利用率未来值预测,进一步结合小区瞬时任务中大小包比例,对各种基站设定动态化的节能策略。并引入网络能耗管理网元,对整体5G接入网络的能耗进行动态化统一管理,在保障无线网络服务质量的基础上,实现了5G基站的智能化节能运作。     

5G毫米波QuaDRiGa平台信道仿真与验证研究

第五代（5th-Generation,5G）移动通信对毫米波信道模型提出了更高的要求,如支持三维（three-Dimensional,3D）多入多出（Multiple-Input Multiple-Output,MIMO）、有良好的空时连续性和时间演进特性及毫米波段仿真能力等.第三代合作伙伴计划（3rd Generation Partnership Project,3GPP）,推荐准确定性无线信道产生器（Quasi-Deterministic Radio Channel Generator,QuaDRiGa）为5G首选仿真平台,但目前尚无开展QuaDRiGa仿真平台在毫米波段的仿真验证成果.本文基于26 GHz的毫米波段室外微蜂窝场景下的视距与非视距实测数据,在大尺度信道参数统计和时间演进特性两方面开展了对QuaDRiGa平台的仿真验证.结果表明,QuaDRiGa仿真结果与实测数据能够很好地吻合,验证了QuaDRiGa仿真模型在毫米波段的适用性.     

基于AI深度学习的面向业务5G基站节能系统研究

由于5G业务发展,5G基站数量增多,造成运营商的电费成本急剧增加,节能降耗成为运营商的可持续发展需求。在研究主流5G基站节能模式及多方位5G节能方案的基础上,提出了基于多种AI算法的5G基站节能系统,通过单SIM卡级别的高精度业务识别,在保证5G重要业务等各类型业务稳定运行的基础上,实现了最佳策略的5G基站柔性节能。     

Cross layer coordinated energy saving strategy in manet

Mobile Ad hoc NETwork (MANET) consists of a set of mobile hosts which can operate independently without infrastructure base stations. Energy saving is a critical issue for MANET since most mobile hosts will operate on battery powers. A cross layer coordinated framework for energy saving is proposed in this letter. On-demand power management, physical layer and medium access control layer dialogue based multi-packet reception, mobile agent based topology discovery and topology control based transmit power-aware and battery power-aware dynamic source routing are some of new ideas in this framework.     

宽带 U 型槽矩形贴片微带天线设计

提出并设计了一种宽带广角覆盖的波束扫描折叠式反射阵列（folded reflect array,FRA）天线. 为了在宽带范围内以及较宽的波束覆盖范围（beam coverage range,BCR）内获得较低的扫描损耗,提出一种考虑照射权重因子、截获功率权重因子以及频率权重因子的多波束优化方法;为了降低FRA天线的剖面,采用小尺寸贴片天线作为馈源,将其与单层反射板集成在一起. 设计了一个尺寸为264 mm×264 mm、工作在Ku波段的11波束扫描的FRA天线,仿真验证本文所提设计方法的有效性,结果表明：该设计在13.5~16.5 GHz的宽带范围内,实现了3 dB波束可覆盖−28°~28°范围,中心频率处最大增益为26.6 dBi,口径效率范围为14%~20.9%,所设计的共口径FRA天线可以获得相当平坦的增益,扫描损耗都在3 dB以内. 该天线具有覆盖范围广、覆盖带宽宽、集成度高、增益高、口径效率高等优点,在无线通信、雷达成像和目标识别等领域具有广阔的应用前景.     

4G与5G双网共存时能效最优策略

无线网络的能量效率逐渐成为评估网络的重要指标，4G与5G能效存在差别，双网共存时，如何提高无线网络能效至关重要。为分析4G与5G能效差异，从基站能耗组成出发，通过实测数据建立4G和5G基站能耗模型，然后进行仿真，计算其能效。结果表明，4G和5G存在各自能效占优区间，单站吞吐量小于500 Mbit/s时，4G效更优；单站吞吐量大于500 Mbit/s时，5G能效更优。双网共存时，吞吐量小于500 Mbit/s时只开4G；吞吐量大于500 Mbit/s，只开5G，单站功耗可降低53.4%，能效可提升116.4%。     

基于LabVIEW的毫米波成像系统控制软件的实现

为了满足学校科研对实验系统高效率、高智能和对测试结果的高准确度要求,摈弃传统毫米波成像模式,采用LabVIEW为编程语言,开发了一套全自动、实时性、各仪器协同性优越的全自动毫米波成像系统.并且用这套系统做了点对点激光成像实验,得到了多幅高质量的成像效果图.在实际使用中用户能够根据自己要求设定多种参数来自定义整个成像过程;还可以单独调用控制部分实验仪器完成其他科研实验,实现了科研实验的自动化、高效率和一套程序多用途等目的.目前该套系统已经成功地运用到多个实际科研项目中.     

5G毫米波频段不同天线形式信道参数测量及对比分析

基于5G毫米波应用频段,开展了全向天线、喇叭天线以及阵列天线的信道测量与信道参数对比分析研究. 利用空间交替广义期望最大化(space-alternating generalized expectation-maximization, SAGE)算法提取了多径信道参数,包括多径时延、到达角、多径强度等,基于多径分量距离（multipath component distance, MCD）对多径分量进行了分簇结果的对比,对比分析了相同测量点处不同天线形式得到的信道参数差异. 结果表明,同场景下不同天线的信道参数测量结果会有较大差别,全向天线路损指数最小,阵列天线均方根(root-mean-square, RMS)时延扩展和RMS角度扩展均最小,喇叭天线可以得到较多的簇. 本文为5G毫米波频段信道建模提供了不同天线形式信道参数结果对比分析数据.     

5G毫米波焦点频段(26 GHz)全球研究动态与展望

阐述了5G系统毫米波焦点频段(26 GHz频段)全球频谱划分与现有应用概况,对全球研究动态与主要国家和地区的初步观点进行了梳理与总结。结合本频段现有无线电业务应用情况,重点剖析了开展频谱兼容性研究的关键场景、研究方法与主要挑战。最后,对5G系统有助于兼容共存的特征进行了归纳,为后续研究指明了方向。相关内容可为该频段5G频率规划提供借鉴。     

能量信息化和新型5G供电与能量运营

5G是跨时代的技术,除了提供更极致的体验和更大的容量,它将开启物联网时代。在为各行各业提供高速率、低延时服务的同时,站点功耗成倍增加。5G供电技术面临适应多类型应用场景深度覆盖、能效提升和数字化挑战。本文从5G技术发展需求分析,提出以“电源数字化,软件可定义”为核心理念的信息化数字能源供电系统。结合能源互联网与人工智能管控应用,提出5G供电运维管理、能效提升的创新模式,从而降低运营成本,提升供电系统能效和备电能力     

一种60GHz毫米波全双工光纤无线通信系统

为了实现有线信号和无线信号的同时传输,采用将有线信号和无线信号分别在两个正交的偏振态中构造混合网络的方法,用非对称输入的双臂马赫-曾德尔调制器来产生无线信号中的毫米波;利用相位调制器实现差分相位键控调制格式,以便在上行链路中实现载波重用有线信号,分别将调制后两个正交偏振态信号耦合到同一光波长上经过光纤传输至基站。在基站处将两个正交偏振态的信号分离,携带无线信号光载波经光电检测放大后由天线传输出去,而携带有线信号光载波分为两路,一路经过平衡检测器检测得到有线信号,另外一路应用到上行链路中实现载波重用。通过OPTICSYSTEM软件进行了理论分析和实验验证,得到了10Gbit/s有线信号和60GHz无线信号通过光纤传输50km后的眼图。结果表明,该方案传输效果很好。     

基于节能化管理的办公建筑节能监测系统改造设计

研究基于节能化管理的办公建筑节能监测系统改造设计问题。针对节能化管理,设计改造办公建筑节能监测系统,使其可以符合实际节能监测系统应用需求。设计基于节能化管理的办公建筑节能监测系统,系统应用性能提升20.0%,设计改造成本节约8.0%。结论证实,改造设计基于节能化管理的办公建筑节能监测系统,在实际应用中可以节约办公建筑能源,提升系统监测性能,发挥改造经济效益。     

5G室内分布系统建设策略探讨

针对目前4G室内分布系统的现状和5G网络室内分布系统建设的要求,对现有DAS(分布式天线系统)、新型有源室分系统向5G网络演进的方案进行比较和分析,结合高价值场景、中价值场景、低价值场景差异,给出不同的5G室内分布系统建设策略。