5G 室內、室外場景分離網絡架構頻效和能效的折中.pdf

1、隨著LTE無線通信網絡在全球的部署和建設，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、更豐富的用戶業(yè)務體驗，例如:實時的移動視頻業(yè)務、移動端的在線游戲、高清晰視頻傳輸等高速數據業(yè)務。然而，近年來隨著移動終端的數量（未來預計將達到千億量級水平）及移動數據流量的急劇增加，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以及其他特殊場景的無線通信服務。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)還能實現更高的傳輸速率、更高平均吞吐量和網絡容量、更小的時延、實現無縫覆蓋、適應高速移動體的通信，以及支持數以千億計終端的通信業(yè)務等。
　　早在2012年歐盟就已經開始了5G相關的研究，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、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)的網絡架構和關鍵技術。在采用室內、室外場景分離的網絡架構以及應用可見光

4、通信技術的情況下，探究移動通信網絡的信道容量、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、外移動通信系統(tǒng)的研究現狀，以及未來第五代移動通信系統(tǒng)潛在的關鍵技術和網絡架構，研究Massive MIMO和可見光通信技術的發(fā)展、優(yōu)勢、原理和應用;然后，著重研究了室內、外場景分離的網絡架構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、外場景分離架構通信網絡的頻譜效率和能量效率，以及頻