發(fā)布時(shí)間：2020-11-21 22:12

　　 毫米波作為5G網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)之一,能夠提供充足的頻譜資源來(lái)滿足日益增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)速率需求。然而,由于其頻率高,路徑損耗大,易被障礙物阻擋等特性,基站需部署大規(guī)模天線陣列并利用波束賦形技術(shù)來(lái)補(bǔ)償傳播損耗。這要求基站與接收端能夠快速精準(zhǔn)地找到波束賦形的最優(yōu)波束對(duì)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。目前的波束訓(xùn)練協(xié)議,也就是分層波束訓(xùn)練,主要用于無(wú)線個(gè)域網(wǎng)和無(wú)線局域網(wǎng)中。盡管這種方法簡(jiǎn)單易操作,但由于收發(fā)兩端要向所有方向發(fā)送訓(xùn)練序列來(lái)獲得最優(yōu)波束對(duì),導(dǎo)致僅訓(xùn)練階段的時(shí)間開(kāi)銷就非常大,無(wú)法滿足5G對(duì)低時(shí)延的要求。因此,本論文提出半離線分層搜索法,即通過(guò)前期信道測(cè)量、建模工作獲得部分信道數(shù)據(jù)存于數(shù)據(jù)庫(kù),然后利用已知信道信息進(jìn)行波束訓(xùn)練。論文主要工作包括:1.為了獲取信道數(shù)據(jù),學(xué)習(xí)研究Keysight信道測(cè)量系統(tǒng)和測(cè)量?jī)x器的使用方法,并對(duì)室外毫米波信道測(cè)量進(jìn)行規(guī)劃,構(gòu)建視距(Line-of-Sight,LOS)與非視距(Non-Line-of-Sight,NLOS)測(cè)量場(chǎng)景,確定外場(chǎng)測(cè)試的系統(tǒng)參數(shù)。2.根據(jù)前期制定的信道測(cè)量方案,在39 GHz頻段對(duì)室外住宅區(qū)進(jìn)行測(cè)量。通過(guò)測(cè)量?jī)x器獲取真實(shí)信道數(shù)據(jù)后,計(jì)算信道沖擊響應(yīng)并提取信道特征參數(shù),利用數(shù)據(jù)處理方法得到LOS場(chǎng)景下的功率時(shí)延角度分布和NLOS場(chǎng)景下的功率時(shí)延分布、功率角度分布和功率時(shí)延角度分布,并依據(jù)計(jì)算結(jié)果對(duì)路徑損耗、時(shí)延擴(kuò)展和角度擴(kuò)展進(jìn)行建模。3.通過(guò)信道測(cè)量、建模得到部分信道數(shù)據(jù)后,將其作為先驗(yàn)信息來(lái)優(yōu)化傳統(tǒng)分層搜索法。歸納窮搜法和傳統(tǒng)搜索法的優(yōu)缺點(diǎn),并通過(guò)仿真驗(yàn)證所提方案的優(yōu)勢(shì)。為了進(jìn)一步闡述所提方法的可行性,論文引入軟件定義網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)邊緣計(jì)算系統(tǒng),用泊松點(diǎn)過(guò)程對(duì)室外小區(qū)場(chǎng)景進(jìn)行統(tǒng)計(jì)性分析。最終對(duì)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的吞吐量進(jìn)行仿真,證明半離線分層搜索法可以降低系統(tǒng)時(shí)延,提高網(wǎng)絡(luò)吞吐量。
【學(xué)位單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TN929.5
【部分圖文】：

屯人學(xué)Ｔ．程碩．Ｌ學(xué)位論Ｘ?研究現(xiàn)狀??毫米波ＭＩＭＯ信道測(cè)量??道是基于幾何統(tǒng)計(jì)理論，根據(jù)時(shí)延、發(fā)射功率、多普勒頻移，發(fā)射到達(dá)角數(shù)的多徑作用生成。信道的每條徑包含很多子徑，如圖卜１所示。信道測(cè)究人員探索新頻譜的必備工作。由于要在高頻段進(jìn)行寬帶信道測(cè)量，因統(tǒng)的各個(gè)部分都有嚴(yán)格的耍求，如采樣率、示波器的存儲(chǔ)和實(shí)時(shí)處理能力模轉(zhuǎn)換器、放大器和混頻器的線性性能等。測(cè)量項(xiàng)目通常只能測(cè)得對(duì)應(yīng)場(chǎng)

一，二。??目前，室內(nèi)室外的射線追蹤建模方法正逐漸引起學(xué)術(shù)界的興趣［９Ｈ１Ｑ］。文獻(xiàn)［１１］提??出使用掃描測(cè)量來(lái)量化射線追蹤器的精度，它可以用來(lái)產(chǎn)生信道預(yù)測(cè)值來(lái)縮小測(cè)量??樣本中的誤差。文獻(xiàn)中，作者使用射線追蹤法分析信道參數(shù)子集，然后用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)??進(jìn)行完善。這種混合方法很好的平衡了復(fù)雜度和準(zhǔn)確度。??１．２．３毫米波下的波束對(duì)齊??為了解決毫米波頻段下嚴(yán)重的功率損耗問(wèn)題，毫米波系統(tǒng)在收發(fā)端布置大規(guī)模??天線陣列并運(yùn)用波束賦形進(jìn)行定向傳輸。但在定向傳輸過(guò)程中，由于較大的路徑損??耗和反射、折射損耗，如果收發(fā)端沒(méi)有進(jìn)行波束對(duì)齊，則會(huì)很大程度上降低波束賦??形帶來(lái)的增益。因此如圖１－２所示，基站端和用戶設(shè)備端的收發(fā)波束必須能夠自適應(yīng)??的定向和對(duì)齊。論文［１２］、［１３］和［１４］在假設(shè)能夠獲得完美信道信息的前提下，提出??了一些優(yōu)化的混合模擬和數(shù)字ＢＳ／ＵＥ波束賦形方案，但受限于不同的硬件資源。其??次，考慮到布置的大規(guī)模天線陣列，毫米波通信中的信道估計(jì)難以實(shí)現(xiàn)且非常耗時(shí)。??因此需要更有效的波束對(duì)齊方法。??相移器ｎ

Ｅｄｇｅ?Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ，?ＭＥＣ）和軟件定義網(wǎng)絡(luò)（Ｓｏｆｔｗａｒｅ?Ｄｅｆｉｎｅｄ?Ｎｅｔｗｏｒｋ，?ＳＤＮ）兩種技術(shù)??來(lái)管理處理后的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，快速地響應(yīng)小區(qū)內(nèi)的切換任務(wù)，大幅度地降低系統(tǒng)時(shí)延。??本文設(shè)計(jì)的ＳＤＮ＆ＭＥＣ系統(tǒng)框架如圖１－３所示。??＾?４ＤＮ控賴一＾￣：」??，?Ｊ?＇?Ｏｐｅｎｆｌｏｗ?—＊＊＊－’??＾?＾??Ｈ?＾?４ｉ；??圖１－３?ＳＤＮ＆ＭＥＣ系統(tǒng)框架??（１）移動(dòng)邊緣計(jì)算??在過(guò)去的幾年中，移動(dòng)設(shè)備的普及和互聯(lián)網(wǎng)流量的指數(shù)增長(zhǎng)不斷推動(dòng)著無(wú)線通??信的更新?lián)Q代。特別是，在下一代通信系統(tǒng)中，微蜂窩網(wǎng)絡(luò)、多天線和毫米波通信??有望為用戶提供千兆無(wú)線接入服務(wù)。高速高可靠性的空中接口使得移動(dòng)設(shè)備的計(jì)算??服務(wù)在遠(yuǎn)端的ｚ？數(shù)據(jù)中心進(jìn)行，從而形成了移動(dòng)石計(jì)算（Ｍｏｂｉｌｅ?Ｃｌｏｕｄ?Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ，??ＭＣＣ）研究領(lǐng)域。但是，ＭＣＣ存在固有的局限性，也就是終端用戶與遠(yuǎn)端云中心??傳播距離過(guò)長(zhǎng)，將給移動(dòng)應(yīng)用帶來(lái)過(guò)長(zhǎng)的時(shí)延。因此ＭＣＣ不適用于廣泛存在的時(shí)??延敏感應(yīng)用。ＭＥＣ的概念最先在２０１４年由ＥＴＳＩ所提山，其定義為在無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)??（Ｒａｄｉｏ?Ａｃｃｅｓｓ?Ｎｅｔｗｏｒｋ．?ＲＡＮ）中向移動(dòng)用戶提供ＩＴ和云計(jì)算服務(wù)［２３】。ＭＥＣ基于虛??擬化平臺(tái)實(shí)現(xiàn)
【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 E.R.Billam;王德純;;相控陣?yán)走_(dá)的最佳波束位置間隔[J];現(xiàn)代雷達(dá);1987年02期

2 B·沃德羅普 ,邱文杰 ,謝處方;雷達(dá)系統(tǒng)中的數(shù)字波束形成——評(píng)論[J];成都電訊工程學(xué)院學(xué)報(bào);1988年S1期

3 J·R·沃林頓 ,邱文杰 ,謝處方;相控陣?yán)走_(dá)的波束形成方案[J];成都電訊工程學(xué)院學(xué)報(bào);1988年S1期

4 H·史蒂斯凱爾 ,邱文杰 ,謝處方;數(shù)字波束形成天綫介紹[J];成都電訊工程學(xué)院學(xué)報(bào);1988年S1期

5 J·M·盧米斯 ,邱文杰 ,王朔忠;數(shù)字波束形成陣[J];成都電訊工程學(xué)院學(xué)報(bào);1988年S1期

6 S·R·卡普西 ,方宙奇 ,謝處方;多波束接收陣列信號(hào)處理器[J];成都電訊工程學(xué)院學(xué)報(bào);1988年S1期

7 張玉洪;保錚;;任意分布陣列天線波束寬度的精確估計(jì)[J];西安電子科技大學(xué)學(xué)報(bào);1988年02期

8 阮穎錚,周偉蜀;波束反射場(chǎng)的復(fù)射線分析[J];中國(guó)激光;1989年08期

9 段玉虎;;基于波束分離技術(shù)的空間時(shí)延補(bǔ)償方法研究[J];深空探測(cè)學(xué)報(bào);2018年02期

10 劉寶章;711雷達(dá)天線增益和波束寬度的測(cè)量[J];山東氣象;1982年02期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前5條

1 薛青;下一代毫米波網(wǎng)絡(luò)波束資源控制和管理技術(shù)研究[D];西南交通大學(xué);2018年

2 侯志;堆積多波束LFMCW雷達(dá)數(shù)字信號(hào)處理關(guān)鍵技術(shù)研究及實(shí)現(xiàn)[D];南京理工大學(xué);2017年

3 周宇;基于微波光子技術(shù)的超寬帶多波束網(wǎng)絡(luò)研究[D];北京郵電大學(xué);2017年

4 岳寅;寬帶相控陣?yán)走_(dá)發(fā)射多波束形成和雷達(dá)通信一體化技術(shù)研究[D];東南大學(xué);2017年

5 張松;水下聲通信傳感器網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議與節(jié)點(diǎn)定位算法研究[D];武漢大學(xué);2014年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 耿立茹;毫米波Massive MIMO系統(tǒng)中基于碼本的波束管理研究[D];北京郵電大學(xué);2018年

2 李兆強(qiáng);混合波束成形系統(tǒng)中的波束搜索算法研究[D];北京郵電大學(xué);2018年

3 潘安劼;毫米波Massive MIMO系統(tǒng)中的波束分配算法研究[D];北京郵電大學(xué);2018年

4 李博晗;基于毫米波信道測(cè)量、建模的波束訓(xùn)練優(yōu)化研究[D];北京郵電大學(xué);2018年

5 呂繼昊;毫米波WLAN高效接入方法研究[D];西南交通大學(xué);2018年

6 王曉靜;多波束SAS三維仿真模型與成像算法研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2015年

7 何梅昕;發(fā)射數(shù)字多波束形成相關(guān)技術(shù)研究[D];江蘇科技大學(xué);2015年

8 劉建濤;寬帶多波束形成射頻前端芯片設(shè)計(jì)[D];天津大學(xué);2017年

9 楊冬華;毫米波通信中波束搜索及調(diào)度技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2017年

10 苗露;高速多通道數(shù)字波束形成系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];西安電子科技大學(xué);2017年

本文編號(hào)：2893677