5g-無線通信網(wǎng)絡(luò)蜂窩結(jié)構(gòu)體系和關(guān)鍵技術(shù)-全文預(yù)覽
【正文】 能運輸系統(tǒng)[ 12 ]。然而，它已經(jīng)表明，CR系統(tǒng)的性能對于在用戶密度、干擾閾值和授權(quán)系統(tǒng)的傳輸性能的任何輕微變化非常敏感。CR接收機(jī)首先應(yīng)該通過頻譜感知（或結(jié)合地理定位數(shù)據(jù)庫）監(jiān)控和分配未使用的頻譜，并把信息反饋給CR發(fā)射機(jī)。在CR網(wǎng)絡(luò)中，次系統(tǒng)能夠與授權(quán)系統(tǒng)共享頻段，可以在一個無干擾的基礎(chǔ)上或在干擾容忍基礎(chǔ)上[ 9 ]。大多數(shù)研究SM集中在一個單一的接收器的情況下（即，單用戶SM）?？臻g調(diào)制可以減輕在傳統(tǒng)MIMO系統(tǒng)中三大問題：信道間干擾，天線間的同步，和多個RF鏈[ 13 ]。第一子節(jié)從一組發(fā)射天線中識別出激活的天線，而第二子節(jié)是將信號星座圖選擇符號從激活的天線發(fā)送。代替了從可用天線同時發(fā)送多個數(shù)據(jù)流，空間調(diào)制SM把部分的數(shù)據(jù)編碼傳送到天線陣的每個發(fā)射天線的空間位置。在大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中，通過合理地利用多用戶MIMO（MUMIMO）技術(shù)，通過避免復(fù)雜的調(diào)度算法來簡化介質(zhì)訪問控制（MAC）層的設(shè)計[ 14 ]。請注意，發(fā)射天線根據(jù)不同的應(yīng)用可以是集中或分布式（即，一個分布式天線系統(tǒng)DAS）。1. 大規(guī)模MIMOMIMO系統(tǒng)是由發(fā)射機(jī)和接收機(jī)都有多個天線組成?；谥南戕r(nóng)理論，系統(tǒng)總?cè)萘康腃sum近似表達(dá)式為： (1)式中，Bi是第i個信道的帶寬，Pi是第i個信道的信號功率和Np表示的是噪聲功率。這證明用戶使用移動飛蜂窩可以減少信令開銷享受高數(shù)據(jù)速率服務(wù)。移動飛蜂窩位于車輛內(nèi)部與車輛里的用戶通信，而大型天線陣列位于車輛外部與室外基站通信。為了解決頻譜短缺的問題，除了尋找不被傳統(tǒng)的無線服務(wù)使用的新的頻譜（例如，毫米波通信和VLC），我們也可以嘗試改善現(xiàn)有的無線電頻譜的頻譜利用率，例如，通過認(rèn)知無線電（CR）網(wǎng)絡(luò)[ 11 ]。值得一提的是，毫米波和VLC技術(shù)使用較高頻率，不采用傳統(tǒng)的蜂窩通信。大型天線陣列的電纜連接到建筑物內(nèi)部無線接入點與室內(nèi)用戶通信。雖然目前大多數(shù)的MIMO系統(tǒng)利用兩到四根天線，大規(guī)模MIMO系統(tǒng)的目標(biāo)是在大型天線陣列中開拓出潛在的大容量增益。目前傳統(tǒng)的蜂窩結(jié)構(gòu)通常使用在小區(qū)中間的室外基站與移動用戶通信，無論他們在室內(nèi)還是室外。未來的挑戰(zhàn)也重點強(qiáng)調(diào)了。高速列車可以達(dá)到350到500公里/小時，而4G網(wǎng)絡(luò)只能支持的通信場景為250公里/小時。 5G網(wǎng)絡(luò)將是什么，預(yù)期2020年左右使其標(biāo)準(zhǔn)化，是什么樣子的？現(xiàn)在定義為時過早。中英科學(xué)的橋梁項目：（B）4G無線移動通信（ /）或許是世界上第一個開始研究B4G的項目，其中一些潛在的B4G技術(shù)被鑒定。其他挑戰(zhàn)，例如，平均頻譜效率，高速率和高移動性，無縫覆蓋，不同的服務(wù)質(zhì)量（QoS）要求，和分散的用戶體驗（不同的無線設(shè)備/接口和異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)不兼容性），僅舉幾例。另一個挑戰(zhàn)是，先進(jìn)的無線技術(shù)的部署是以高能耗為代價 。隨著越來越多的設(shè)備無線上網(wǎng)，很多研究需要面臨解決的挑戰(zhàn)。當(dāng)今更強(qiáng)大的智能手機(jī)和便攜式電腦越來越受歡迎，它追求先進(jìn)的多媒體功能。4G無線網(wǎng)絡(luò)可以支持在低速移動中1 Gb/s速率，例如漫游/本地?zé)o線接入；在高速移動中最高100Mb/s，例如移動接入。無線移動通信顯著的成就反映技術(shù)更新快速步調(diào)。它是世界上發(fā)展最快、最具活力的行業(yè)之一。在本文中，我們提出一個潛在的蜂窩體系結(jié)構(gòu)，分室內(nèi)場景和室外場景，并討論5G無線通信系統(tǒng)各種有前途的技術(shù)，比如，大規(guī)模MIMO，節(jié)能高效通信，認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò)和可見光通信。5G 無線通信系統(tǒng)：前景和挑戰(zhàn)5G 無線通信網(wǎng)絡(luò)蜂窩結(jié)構(gòu)體系和關(guān)鍵技術(shù)演講人：藍(lán)之遠(yuǎn)小組成員：藍(lán)之遠(yuǎn)、孔勝、黃棟、劉威陽、 劉冰、徐迪、徐明月、趙曉通2014年10月 10目 錄一、 摘要 3二、 介紹 3三、 一個潛在的5G無線蜂窩結(jié)構(gòu) 4四、 有前途的關(guān)鍵5G無線技術(shù) 51. 大規(guī)模MIMO 62. 空間調(diào)制（SM） 63. 認(rèn)知無線電網(wǎng)絡(luò) 74. 移動飛蜂窩（移動超小型化移動基站） 85. 可見光通信 96. 綠色通信 10五、 5G無線通信網(wǎng)絡(luò)中未來的挑戰(zhàn) 101. 優(yōu)化性能指標(biāo) 102. 5G無線系統(tǒng)的實際信道模型 103. 降低大規(guī)模MIMO信號處理的復(fù)雜度 114. CR網(wǎng)絡(luò)的干擾管理 11六、 結(jié)論 11一、 摘要第4代無線通信系統(tǒng)已經(jīng)部署或即將被部署在許多國家。因此，已經(jīng)開始研究第五代無線系統(tǒng)，預(yù)計將在2020年部署。無線通信網(wǎng)絡(luò)在全球ICT戰(zhàn)略中可能是最關(guān)鍵的因素，是許多其他工業(yè)的支柱。無線技術(shù)的發(fā)展大大提高了人們的溝通能力、在商業(yè)活動和社交活動中的生活。在4G系統(tǒng)，采用一種高級無線電接口，是利用正交頻分復(fù)用（OFDM），多輸入多輸出（MIMO）和鏈
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