5G 室內(nèi)、室外場景分離網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)頻效和能效的折中.pdf

1、隨著LTE無線通信網(wǎng)絡(luò)在全球的部署和建設(shè)，我們已然進入了4G移動通信時代。第四代移動通信系統(tǒng)為用戶提供了更優(yōu)質(zhì)、更豐富的用戶業(yè)務(wù)體驗，例如:實時的移動視頻業(yè)務(wù)、移動端的在線游戲、高清晰視頻傳輸?shù)雀咚贁?shù)據(jù)業(yè)務(wù)。然而，近年來隨著移動終端的數(shù)量（未來預(yù)計將達到千億量級水平）及移動數(shù)據(jù)流量的急劇增加，也帶了很多4G難以解決的問題，例如:頻譜資源匱乏、能耗過高、不能支持高鐵等高速移動體間的通信服務(wù)以及其他特殊場景的無線通信服務(wù)。因此，對于能夠獲得

2、更高容量、頻效、能效的第五代移動通信系統(tǒng)(5G)的需求越來越大。同時，第五代移動通信系統(tǒng)還能實現(xiàn)更高的傳輸速率、更高平均吞吐量和網(wǎng)絡(luò)容量、更小的時延、實現(xiàn)無縫覆蓋、適應(yīng)高速移動體的通信，以及支持數(shù)以千億計終端的通信業(yè)務(wù)等。
　　早在2012年歐盟就已經(jīng)開始了5G相關(guān)的研究，中國也于2013年成立IMT-2020推進組，展開5G方面的研究工作。從目前國內(nèi)、外移動通信的眾多研究項目中，信道容量、頻譜效率和能量效率的大幅提升都作為5G的

3、重要衡量指標被提出來。提高信道容量和頻譜效率，最為主流的共識就是密集小蜂窩和尋找新的頻譜資源，即盡可能增加小區(qū)的數(shù)量、減少小區(qū)的尺寸，并開拓利用未曾開發(fā)的新頻譜資源。如此勢必要增加能量的消耗，這也是未來困擾運營商的一個難題。因此，如何能夠在提高容量和頻譜效率的情況下，減少能量的消耗、增加能量的利用率將是5G研究的一個熱點問題。
　　本文專注研究第五代移動通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)。在采用室內(nèi)、室外場景分離的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)以及應(yīng)用可見光

4、通信技術(shù)的情況下，探究移動通信網(wǎng)絡(luò)的信道容量、頻譜效率和能量效率，以及頻譜效率和能量效率的折中等問題。本文首先介紹了國內(nèi)、外移動通信系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀，以及未來第五代移動通信系統(tǒng)潛在的關(guān)鍵技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，研究Massive MIMO和可見光通信技術(shù)的發(fā)展、優(yōu)勢、原理和應(yīng)用;然后，著重研究了室內(nèi)、外場景分離的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)來減少建筑物的穿透損耗的優(yōu)勢和思想，并進行場景建模和仿真實驗。最后，對采用室、外場景分離架構(gòu)通信網(wǎng)絡(luò)的頻譜效率和能量效率，以及頻