蜂窝数字分组数据技术和系统

蜂窝数字分组数据技术和系统

一、蜂窝数字分组数据技术和系统(论文文献综述)

刘清忆[1](2021)在《面向5G NR-V2X的网联车安全通信方法研究》文中研究指明随着云计算、5G移动通信和互联网等技术的快速发展,智能交通系统已成为学者们广泛关注的研究热点。车联网是未来智能交通系统的重要组成部分,而智能化的网联车则是车联网中与驾乘人员关系最紧密的终端设备。网联车将会搭载多种传感器以感知周围环境,这些传感器产生的数据需要在车载以太网总线系统上传输。此外,网联车还需要时刻与车联网保持通信,对网络的数据传输速度、可靠性和时延有很高要求。目前,基于蜂窝网的V2X技术已成为车联网中主要通信技术,以5G技术为基础的5G NR-V2X受到学界和产业界的关注。车载以太网和5G是两种异构网络。在数据链路层,车载以太网和5G的协议数据单元格式不一样,要在这两种异构网络之间通信,必须对两种格式的协议数据单元进行转换。在网联车接入网络或者与其它实体通信的过程中,容易受到伪基站、伪终端和第三方恶意设备的攻击,使车辆和用户遭受损失。因此,必须在网联车与其它实体开始通信之前进行身份验证,以保护车辆和用户的安全。本项研究主要针对以上两个问题展开。本文主要研究工作如下:(1)详细研究了车联网中车载以太网和5G网络的数据链路层协议,在此基础上提出了一种车载以太网-5G协议转换方法。该方法对网联车发出的上行数据和接收到的下行数据进行协议转换,实现两个异构网络的互联互通。(2)针对车联网中车辆和网络的信息安全防护问题,本项研究提出了一种基于区块链的车联网匿名身份认证方法。该方法包括身份注册和身份验证两部分。网联车和其他交通参与方在接入车联网之前,经过身份注册获得一个公开的身份区块。在后续的活动中,通信双方凭借这个身份区块进行匿名身份验证。区块链技术起源于比特币,比特币中的区块链是单向线性结构,不利于管理规模庞大的车联网系统。本项研究在树型区块链的基础上实现车联网中网联车的身份认证,并通过仿真实验,验证本方法的可行性和有效性。(3)为了保证车联网中网联车与其他车辆或路边单元等交通参与者通信时的数据和信息安全,本项研究提出了一种基于商密算法的网联车安全通信方法。首先,本文针对车联网通信的特点及网联车实际通信场景的信息安全需求,对现有主流加密算法进行深入研究。然后,结合本文提出的基于区块链的身份认证方法,在进行身份验证的过程中,采用商密算法中的SM2密码完成SM4密钥协商,建立基于SM4密码算法的网联车保密通信。在此基础上,本项研究编制了全部相关软件程序,在计算机上模拟实现了该安全通信方法。最后,结合运行结果,对该方法的安全性、可靠性以及通信开销等进行了详细的分析和讨论。(4)为验证本文提出的上述安全通信方法的可行性,针对该方法中的关键过程,本文进行了FPGA的相关模块设计与仿真,并对仿真结果进行了分析。研究结果表明,本文提出的基于区块链的匿名身份认证方法和基于商密算法的安全通信方法,在5G车联网中具有很好的安全性和可行性。

王文帝[2](2021)在《低复杂度的毫米波通信波束成形方法及应用》文中认为第五代(5G)移动通信系统要求具备更高的数据速率、更大的传输带宽和更高的频谱效率。毫米波通信具有巨大的频谱资源,被认为是解决当前频谱资源紧张的有效方案。然而,毫米波高频段的高路径损耗限制了通信覆盖范围。幸运的是,由于毫米波波长比传统低于6 GHz频段更短,单位体积可以布设更多天线,使得利用大规模天线阵列实现波束成形对抗路径损耗、实现空间复用、提高频谱效率成为可能。如何利用大规模天线技术提升毫米波通信系统的性能成为近年来业界关注的核心问题。当前毫米波大规模天线阵列的实现面临两方面的挑战:1)采用大规模天线阵列,传统的全数字波束成形技术需要大量射频通道,这将引入巨大的功耗和成本压力,在实际系统中面临严峻挑战。模拟波束成形技术的引入使得大规模天线阵列可以由远少于天线数目的射频通道驱动。在多用户毫米波通信系统中,利用模拟波束成形和数字波束成形相结合的混合波束成形技术消除用户间干扰的方法得到了研究者的广泛关注。即便如此,相移器和合路器、分路器等模拟器件的大量使用使得大规模天线阵列系统的实现成本依然是制约毫米波通信系统走向广泛应用的关键。2)工作于毫米波频段的元件受到制造工艺、成本和体积的约束,器件弥散性误差相比低频段更为严重。混合波束成形技术性能严重依赖于完美的等效信道信息,而包含弥散性误差在内的器件特性将大大增加等效信道信息精确获取的难度,从而对系统性能产生根本性的影响。基于上述两个挑战,本论文针对以下问题进行了研究:1)相移器不理想性对混合波束成形性能影响分析及改进方法。论文建立了相移器的弥散性误差模型,分析了弥散性误差的随机特性和非互易特性对系统性能的影响。理论和数值结果都显示存在相移器弥散性误差的混合波束成形技术抑制用户间干扰的能力将大大减弱。进一步,论文提出针对性的改进方法,即在数字波束成形设计中,放弃传统基于信道互易性的方法,而是对下行等效信道进行估计并反馈。论文还提出了利用离散傅立叶变换(Discrete fourier transform,DFT)插值算法进行波束训练,大幅降低了波束训练开销。闭式的理论分析和数值结果都显示论文提出的方法很好地平衡了性能和系统开销。此外,论文考虑透镜天线阵列系统,利用低成本的开关选择网络替换相移器网络来规避相移器不理想性的影响,并提出天线分组选择方案实现性能和开销的优化。2)共享幅度加权模拟波束成形技术。混合波束成形技术中,数字波束成形实现波束间干扰消除的能力严重依赖于信道信息的准确获取,而随机分布的器件参数弥散性将造成实际性能和理论性能的差距,另外复杂的数字干扰消除方法也使得系统成本和功耗居高不下。论文提出了新颖的二阶段纯模拟波束成形技术,即指向特定方向的标准波束形成阶段和空间角度调制阶段。前者采用所有链路共用的幅度加权技术实现对波束旁瓣的抑制,后者采用恒幅相移网络实现波束指向优化。进一步,论文给出基于最大化可达和速率的优化技术进行可调与固定共享幅度权值设计。在此基础上,论文采用窗函数进行空间滤波的方法进行固定共享幅度权值的设计简化。两种实现方法仅需要链路的空间角度信息,从而极大地降低系统训练开销。结果显示,考虑毫米波信道的稀疏性,该方法可以获得与理想器件和完美信道状态信息下的混合波束成形方法非常接近的性能,并优于存在器件不理想性和信道估计误差的混合波束成形方法。3)与共享幅度加权模拟波束成形技术相适应的通信系统架构设计。波束成形技术还需要相适应的通信系统框架才能发挥其性能和优势,如何选择通信系统框架也是波束成形技术必须要解决的问题。在毫米波通信本地传输场景下,为了提高传输效率,业界提出设备间直接通信(Device-to-Device,D2D)的解决方案。但是毫米波信号容易被阻挡,并且终端由于成本和功耗的限制只能布设较少的天线,无法利用波束成形保证足够的链路增益。因此需要通过中继技术进行链路增强。基于共享幅度加权模拟波束成形技术,论文提出了模拟放大转发中继。该模拟放大转发中继设计在上下行链路均无需数字部分参与,直接对经过上行波束成形的接收信号放大后再经过下行波束成形转发,可以利用成本更为低廉的模拟转发链路来代替射频链路,从而大大降低硬件实现成本。在此基础上,论文提出了资源调度方案,在D2D和蜂窝通信共存的场景中,在保证蜂窝用户服务质量的前提下,对于直接通信设备采用直连或通过中继转发等通信方式进行调度分配,以最大化系统总的吞吐量。

刘旋[3](2020)在《双结构网络内容共享能力研究》文中研究表明由于以地址为中心的Internet体系结构与上层内容共享型Web应用存在本质差异,所以导致当前基于C/S模式的Web应用存在以下四个内容共享失配现象:1、依赖于IP分组路由的URL(Uniform Resource Locator)内容发现机制与Web应用对提升骨干网内容发现能力的需求失配;2、受限于无线信道容量的URL请求响应机制与Web应用对提升边缘网系统负荷能力的需求失配;3、有中介的内容交易生态与Web应用对提升利益相关者收益能力的需求失配;4、基于被动拉取的URL内容访问机制与Web应用对提升终端用户内容访问能力的需求失配。为此,我们提出了面向内容共享的双结构网络,具有广播推送、播存网元缓存、播存终端缓存、免中介内容交易等基本特性。定性分析表明其能够有效解决当前Web应用的内容共享失配现象,从而提升Internet的内容共享能力。然而,由于定性分析方法存在主观性强、抽象度高、严谨性差等局限性,导致了学界和业界对双结构网络及其Web应用范型的认知不深入,阻碍了其进一步发展。基于此,本论文围绕双结构网络的骨干网内容发现能力、边缘网系统负荷能力、利益相关者收益能力、终端用户内容访问能力等方面进行建模分析和定量研究,具体而言,主要研究内容及贡献包括:1.系统归纳了互联网内容共享相关技术,并提出了一个多层次、多维度、多指标的内容共享能力综合评估体系,为综合定量剖析双结构网络的内容共享能力提供了剖析方法;概述了Internet体系结构以地址为中心的特性,并分析了其Web应用内容共享失配现象的原因,概述了CDN(Content Delivery Network)和ICN(Information-centric networking)等其它网络体系结构,并总结了各自存在的弊端,从而阐明了双结构网络提出的必要性和重要意义;系统梳理了双结构网络近二十年的研究进展,提出了播存体系结构参考模型,梳理了当前业界相关的紧耦合和松耦合两类实际架构方案,从而阐述了双结构网络的核心思想和应用可行性。2.在骨干网内容发现能力方面,根据播存域及其缓存特点设计了基于播存网元缓存的UCL(Uniform Content Label)请求转发策略,并采用二分图理论构建了基于广播推送的内容发布模型;通过向下投影操作将广播收发节点间的广播关联关系映射至播存网元节点间的缓存关联关系,以构建基于播存网元缓存的UCL请求转发模型;采用广义随机图生成方法生成了UCL请求转发图,并通过分析该图的拓扑特性,得到了UCL请求在正常和最坏两种情况下的平均和最大请求转发跳数ARFH和MRFH理论上限,分别与播存网元数量成双对数和对数关系;通过仿真实验验证了ARFH和MRFH理论上限的有效性,对比研究表明了双结构网络在请求转发跳数上的优势。3.在边缘网系统负荷能力方面,分别对内容属性信息、信道协同传输和Web应用信息等三个关键方面进行形式化描述,构建了基于播存终端缓存的请求响应模型;基于此模型,在理想场景下,通过分析基于生灭过程的播存终端缓存动态演化过程以及缓存卸载掉的URL请求分布情况,得到与单一蜂窝网络相比双结构网络的UCL请求响应容量增益;在受限场景下,分析了UCL请求响应容量的主要制约因素,并分别对广播信道容量和播存终端缓存容量受限条件下的UCL请求响应容量进行了最优化分析,同时给出了基于贪心策略的相应最优求解方法;最后设计了一个广播单播协同分发仿真系统,并通过仿真实验验证了容量增益和容量最优化分析的有效性。4.在利益相关者收益能力方面,分别对CP(Content Producer)的内容供给、内容计费和内容流量分配等三个关键方面进行形式化描述,构建了免中介内容交易模式,同时选取用户效用和CP经济收益作为内容交易收益的评估指标;基于此模式,定义了用户效用模型,分别对用户收入较低和较高两种情形下整体用户效用进行了最优化分析,并给出了基于线性规划的相应最优求解方案;采用动态重复博弈来刻画免中介内容交易生态中CP间的博弈关系,分别探讨了使双CP和多CP间博弈中个体经济收益最优的子博弈精炼纳什均衡,并证明了多CP间阶段博弈存在唯一纳什均衡;最后通过具体案例验证了整体用户效用和个体CP经济收益最优化分析的有效性。5.研发了一套面向Web网页访问的双结构应用原型,详细设计了原型系统的协议栈、逻辑架构和物理架构等总体架构,详细实现了网页汇聚处理、网页广播推送和网页请求与响应等主要功能,通过原型研发阐明了双结构网络及其Web应用范型具有系统实现可行性;分析了Web网页访问的主要性能瓶颈,对原型系统中终端用户Web网页访问的往返时延进行了实际测量,结果表明其往返时延仅为Internet的一半左右,且抖动现象不明显,并通过剖析Web网页具体访问过程予以有效性分析。最终,本论文针对双结构网络的骨干网内容发现能力、边缘网系统负荷能力、利益相关者收益能力、终端用户内容访问能力,分别对平均和最大UCL请求转发跳数的理论上限、UCL请求响应容量的增益及容量最优化、用户和CP的内容交易收益最优化、终端用户内容访问的实际往返时延等进行建模分析和定量研究,深入剖析了双结构网络的内容共享能力,突破了现有定性分析方法存在的局限性,为促进学界和业界更加深入地认知双结构网络及其Web应用范型提供了理论依据。

劳则立[4](2020)在《高能效5G移动通信技术研究》文中研究表明随着移动通信技术的高速发展,面向高速率、低时延、大连接无线数据业务的第五代移动通信(The 5th Generation,5G)应运而生。然而,在信息速率快速提高、连接数量大幅上升的同时,通信设备的能量消耗也随之不断增加。因此,通信系统中的能效问题变得日益重要。鉴于此,本文分别从基站侧和终端侧两方面对高能效5G移动通信技术开展研究。在基站侧,本文通过设计基站波束成形方案,引入功率再利用机制,降低并利用干扰信号,提升通信系统的能量效率;在终端侧,通过设计合理的节能机制,在保证系统兼容性的同时,延长终端设备的电池寿命。首先,本文研究了5G异构小蜂窝网络(Small-Cell Networks,SCN)中的能效优化问题。异构小蜂窝网络是由宏基站和小基站构成的密集异构网络,旨在实现5G移动通信网络致密化。本文针对异构小蜂窝网络,提出了一种高能效波束成形设计方法,在保证宏蜂窝用户服务质量的前提下,对网络的整体能量效率进行了优化。仿真结果表明,相比现有波束成形方法,所提方法能够显着地提高网络的整体能效。然后,本文进一步在异构小蜂窝网络中引入信息能量同传机制(Simultaneous Wire-less Information and Power Transfer,SWIPT),通过同时传输信息和功率到终端设备,并利用干扰信号功率为能量水平较低或难以自主充电的终端设备提供能源保障。本文提出了一种能效优先的异构小蜂窝网络信息能量同传方法,对用户信息能量占比和基站波束成形进行了联合优化。仿真表明,本文所提的信息能量同传方法相比现有方法,能够显着提升异构小蜂窝网络的能量效率。最后,本文研究了终端侧不连续接收机制(Discontinuous Reception,DRX),该机制通过定期切换唤醒和睡眠两个状态来保证终端设备更长的睡眠时间,从而降低功耗。本文提出了一种适用于5G的增强型DRX机制,针对现有DRX机制中的唤醒状态监视策略、DRX周期时长设置和睡眠状态切换方式三个方面进行了改进。本文还进一步分析了增强型DRX机制中的功耗和时延性能,推导了平均时延和相对节能因子的解析表达式,揭示了时延与能耗的折衷关系。仿真结果表明,相比现有DRX机制,本文提出的增强型DRX机制能够在不影响用户体验的前提下显着节省终端设备的功耗,并且能通过调整相应参数,在降低时延和节省能耗之间进行权衡,从而提升了对终端设备实际通信需求的适配度。

张树梅[5](2019)在《基于小波变换的快速干扰协调方案研究》文中研究表明随着通信设备数量及其流量需求的爆炸式增长,必须提高蜂窝网络的系统频谱效率,来满足终端日益增长的流量需求和更好的终端体验。频谱稀缺一直是无线移动通信的关键问题,而以上发展将使频谱稀缺问题变得更加严重。频率复用技术允许相邻蜂窝中的设备在同一频段内同时传输数据,这显着增加了频谱利用率,但也带来了蜂窝间干扰进而限制了系统的频谱效率。动态干扰协调因为其灵活度高、反应迅速、协调效果明显等特点而被深入研究,它通过调度蜂窝内的资源块以降低蜂窝间的相互干扰,从而提升系统的频谱效率。然而,由于传统动态干扰协调优化方案的时间复杂度较高,运算时间非常长,在未来密集终端网络场景中并不适用,因此寻找一种快速的动态干扰协调方案显得尤为必要。本学位论文主要对高密度网络场景中的干扰协调问题进行研究,针对两蜂窝场景,分别提出了面向单蜂窝性能优化和面向两蜂窝性能优化的快速干扰协调方案。根据我们过去的研究,发现在高密度网络场景中导致干扰协调时间过长的原因是协调问题规模较大,提出的面向单蜂窝性能优化快速干扰协调方案主要是降低问题规模从而降低干扰协调的运算时间。首先对每个蜂窝中的终端进行排序,以增大终端有效信号和受到邻蜂窝终端干扰参数的冗余。然后通过离散小波变换将参数变换到小波域,对经过小波变换后的信号序列进行低频信息的提取,即仅保留尺度系数,经过这一步骤,降低了原始参数序列长度从而降低了问题规模。最后,在小波域中完成干扰协调,经过离散小波反变换将获得的协调策略转换回原始域,利用域间协调转换策略得到最终的干扰协调策略。此外,我们进一步研究了面向两蜂窝性能优化的快速干扰协调方案。主要是提出了一种分组排序方法。首先根据终端的有效信号值升序对终端进行排序,然后对终端进行分组,然后对组内终端进行排序,使得相邻组内终端对邻基站的干扰升序、降序交替出现。经过分组排序的终端可以同时增大自身有效信号和对邻蜂窝基站干扰的冗余,使得之前的方案可以实现两蜂窝性能的优化。将该方案得到的最终协调结果和匈牙利算法得到的最优协调策略进行对比,所提出的方案降低了时间成本,同时保持其他性能指标仍然接近最优。

国家标准化管理委员会[6](2018)在《中华人民共和国行业标准备案公告 2018年第6号(总第222号)》文中指出

国家标准化管理委员会[7](2018)在《中华人民共和国行业标准备案公告 2018年第5号(总第221号)》文中提出

余鸿晖[8](2018)在《毫米波多小区干扰抑制算法研究》文中指出毫米波技术作为5G通信网重要的关键技术之一,主要源自毫米波技术可以丰富频谱带宽而提供大量可利用资源。但是考虑到毫米波通信路损较大,在用户密集场景下采用传统波束赋形技术将引起多链路干扰,将会限制毫米波技术应用,合理的干扰抑制算法显得尤为重要。为此,论文基于毫米波多小区场景,以如何降低复杂度及功耗为目标重点研究毫米波干扰抑制问题。具体研究内容如下:1.针对小区数和用户数逐渐增多,多小区场景下进行抑制干扰致使需要切换波束的用户数增加,从而引发波束搜索选择复杂度增加的问题,给出一种毫米波多小区多用户波束重叠干扰模型,研究了一种基于用户分组的低复杂度波束干扰抑制算法。在因用户密集而造成波束重叠干扰的情况下,实行部分波束切换和小区间协作传输。特别是在多小区环境中,针对各用户遭受干扰情况不同,所给出双阈值用户分组方法能有效解决因多小区协作而造成的基站频繁切换问题。仿真结果表明,与不考虑用户分组的传统干扰抑制方法相比,研究的算法能够降低波束搜索选择的计算复杂度,同时能够接近系统理想容量。2.针对毫米波小区数量和用户数量不断增加而带来的干扰增大问题,给出一种综合高斯定向天线模型和二射线信道模型的毫米波系统模型,研究了一种基于用户关联和波束宽度选择的发射功率最小化算法。在保持毫米波应用场景真实性的前提下,综合考虑体现高斯天线模型的滚降性和二射线信道模型的反射性。特别地,联合分布式框架进行用户关联,并采用群体智能中的粒子群优化算法高效地搜索出最佳发射和接收波束宽度,解决毫米波小区发射功率最小化的非凸性问题。仿真结果表明,与不考虑功率最小化的传统干扰抑制方法相比,研究的算法可以降低基站发射功率,在有效抑制干扰的同时提升系统的性能。

孔勇[9](2012)在《数字集群通信网络架构和多天线技术的研究》文中研究指明集群移动通信系统,作为特殊移动无线电系统或专用移动无线电系统的一种,它在铁路运输、船舶通信、港口导航、航空业务、气象预报、森林作业、矿区作业、公安等众多专用指挥调度通信领域得到了广泛的应用。随着人们对集群系统功能的要求越来越高,数字集群系统将逐渐往业务宽带化和业务定制化的方向发展。现有数字集群标准都是基于2G的,而基于3G及以后的标准还没有成熟的方案,其最大的问题就是不能满足更高速率的数据传输等要求,因此急需建立新的数字集群通信网络架构,以适应未来集群通信业务多元化和宽带化的要求。多天线技术作为提高数据传输速率的重要手段得到越来越多的关注,被认为是新一代无线通信技术的革命。多天线系统根据信号处理的方式不同分为智能天线和多入多出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)技术两种。分布式天线结构作为多天线系统的未来主要建设模式,能够得到较好地信号覆盖,有效解决小区边缘问题。论文在综述现有研究成果基础上,重点对数字集群通信系统分布式网络架构和多天线技术进行研究,从实际应用角度提出了分布式天线结构在高铁无线覆盖中的应用。论文的主要研究内容与创新如下:(1)通过对公众移动通信系统发展的分析,提出了基于分布式架构的数字集群通信系统,对其系统组成和特点进行了阐述。首先阐述了数字集群通信跟随公众移动通信的发展步伐,将逐渐往业务宽带化和业务定制化的方向发展。分布式架构的数字集群通信系统能够支持更高的数据传输速率;具有更加灵活的组网能力;分布式网络结构提高了网络的连通性和可靠性,在突发应急事件中将起到重要作用;扁平化全IP的数字集群系统可以实现集群网络与公网或其它各种网络便捷地互联互通,从而更好的完成指挥调度任务等。对分布式数字集群通信系统若干关键技术进行了分析讨论,包括多天线技术、组播通信、接续时间和信令优化、无线资源管理和认知无线电技术、协作中继技术、载波聚合、跨层设计和网络异构等。(2)针对数字集群业务中最重要的组播通信场景,研究了多天线技术中智能天线的组播波束赋形算法,提出了基于角度信息和基于位置信息的组播赋形算法。在组播通信中,用户的完整信道状态等信息不能及时被基站得知情况下,设计了基于角度信息的组播赋形算法,根据目标函数不同,提出了基于角度信息的最大平均赋形增益MABG算法和最大最小赋形增益MMBG算法。通过仿真分析可得,采用MABG算法和MMBG算法相对于全向天线发射时可以获得4dB左右的平均增益,基本上满足了系统设计的需要。综合平均信噪比、最小信噪比、平均赋形增益和最小赋形增益等性能参数而言,基于MMBG算法的体现了较好的用户公平性和有效性的折中。在基于角度信息算法基础上,增加用户距离信息,提出了基于位置信息的最大平均赋形增益MABG算法和最大最小赋形增益MMBG算法。基于位置信息的MMBG算法赋形方向图能够跟小区内用户分布情况(包括角度和距离)相吻合。分别讨论了用户分布情况、阵列天线数目和用户簇个数等因素对组播波束赋形算法的影响。(3)借鉴MIMO在公众移动通信MBMS业务中的应用,通过对Alamouti空间分集和V-BLAST空间复用技术的性能分析和比较,提出了组播通信中基于分组的自适应MIMO技术,即利用分组的概念,根据用户位置的分布,将群组内所有用户分成两组,其中一个接收质量较差的用户组应用MIMO空间分集技术提高接收质量,另一个接收质量较好的用户组应用MIMO空间复用技术提高数据传输速率,从而充分利用空间资源。首先在特定条件下分析得到了单个用户根据其位置分布选择应用MIMO的空间分集或复用技术的空间界dBoundary’并定义了空间界系数入。然后提出了自适应MIMO技术的3个分组算法:利用空间界dBoundary进行分组;利用实际存在用户到基站的最远距离和空间界系数入进行分组;在这两个算法的基础上,考虑用户分布情况,引入用户平均距离作为参考量进行分组。并对3个分组算法进行了简单的分析比较。基于分组的自适应MIMO技术通过分组选择空间分集和空间复用技术,能够解决小区边缘用户通信质量差的问题的同时,充分利用空间资源提升了组播通信系统的有效性。(4)结合分布式天线结构特点,设计提出了带有固定切换小区的新型分布式天线高铁覆盖模型。首先介绍了分布式天线系统的结构特点和性能优势,分析了高铁专用移动通信系统中主要技术难点,讨论了铁路线状覆盖基本原理和基站覆盖原则。针对带有固定切换小区的分布式天线高铁覆盖模型系统覆盖区域、重叠区域、频率复用、信干噪比、切换时间和切换频率等性能进行了分析和仿真。分布式天线高铁覆盖能够很好的解决由于列车速度提高造成的频繁小区切换现象。通过增加固定切换小区,当列车移动至固定切换小区后,切换过程必然发生,从而提高了对切换开始的准确性判断。由于列车的单向移动性,一旦切换完成,即移动终端用户移动出固定切换小区后,不会再有切换过程的发生,有效地避免了乒乓切换的发生。固定切换小区的方法确保整个切换过程操作简单,并且切换准确无误,极大的降低了小区边缘切换掉话的可能性。当然由于引进的固定切换小区,系统覆盖区域效率和信干噪比性能等较传统分布式天线结构有所降低,但是较传统的单天线覆盖系统仍有巨大的性能优势。因此,带有固定切换小区的新型分布式天线结构能够很好的完成高速铁路沿线的覆盖,带来各方面性能的提升,有效解决快速切换等关键问题。

国家标准化管理委员会[10](2011)在《中华人民共和国行业标准备案公告》文中研究指明 2011年第4号(总第136号)国家标准化管理委员会依法备案行业标准424项,现予以公告。二O一一年五月三十日

二、蜂窝数字分组数据技术和系统(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、蜂窝数字分组数据技术和系统(论文提纲范文)

(1)面向5G NR-V2X的网联车安全通信方法研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 论文选题背景
    1.2 研究目的及意义
    1.3 国内外相关技术发展现状
        1.3.1 5G和C-V2X技术
        1.3.2 车联网信息安全
    1.4 本文主要工作及章节安排
第2章 车载以太网-5G协议转换方法研究
    2.1 车载以太网协议
    2.2 5G协议
        2.2.1 SDAP层
        2.2.2 PDCP层
        2.2.3 RLC层
        2.2.4 MAC层
    2.3 车载以太网-5G协议转换方法
        2.3.1 上行数据的协议转换
        2.3.2 下行数据的协议转换
    2.4 本章小结
第3章 基于区块链的车联网匿名身份认证方法研究
    3.1 密码学概述
        3.1.1 非对称密码和对称密码
        3.1.2 消息鉴别和哈希函数
        3.1.3 SM系列密码算法
    3.2 区块链技术
    3.3 基于区块链的匿名身份认证方法
        3.3.1 车联网与区块树
        3.3.2 身份注册与生成身份区块
        3.3.3 身份验证
    3.4 仿真实验与分析
        3.4.1 身份区块存在与时效性检验
        3.4.2 身份区块真实性检验
        3.4.3 身份区块数字签名检验
    3.5 本章小结
第4章 基于商密算法的网联车安全通信方法
    4.1 基于SM2 密码的SM4 密钥协商方法
    4.2 基于商密算法的安全通信方法
    4.3 安全性分析
        4.3.1 抗重放攻击
        4.3.2 抗中间人攻击
        4.3.3 抗冒充攻击
    4.4 通信开销分析
    4.5 本章小结
第5章 FPGA仿真实验
    5.1 基于FPGA的通信流程及仿真系统总体架构
    5.2 数据解密与验签模块仿真与分析
    5.3 身份验证模块仿真与分析
    5.4 消息新鲜度检查模块仿真与分析
    5.5 基于身份区块及商密算法的安全通信方法可行性分析
    5.6 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
作者简介及在攻读硕士期间取得的科研成果
致谢

(2)低复杂度的毫米波通信波束成形方法及应用(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
缩略语说明
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 相关工作与研究现状
        1.2.1 毫米波通信中的波束成形技术
        1.2.2 毫米波器件受限情况
    1.3 本文的研究内容与主要贡献
    1.4 本文的组织结构
第2章 不理想相移器下混合波束成形性能分析
    2.1 引言
    2.2 系统模型
        2.2.1 存在相移器不理想性下的相移器器件模型
        2.2.2 蜂窝通信多用户场景下行系统模型
        2.2.3 蜂窝通信多用户场景下行信道模型
    2.3 相移器不理想性对可达速率的影响
    2.4 数值结果
        2.4.1 参数设置
        2.4.2 相移器随机相移误差和增益误差对性能影响
    2.5 本章小结
第3章 基于DFT插值的波束训练和波束成形方法
    3.1 引言
    3.2 基于DFT插值的波束训练和波束成形方法
        3.2.1 基于可开关控制的相移器的波束训练和波束成形方法
        3.2.2 无开关控制相移器混合波束成形结构
    3.3 基于DFT插值的混合波束成形技术性能分析与比较
        3.3.1 性能分析
        3.3.2 训练开销比较
    3.4 数值结果
        3.4.1 参数设置
        3.4.2 基于DFT插值的波束训练误差
        3.4.3 本文所提混合波束成形方案性能
    3.5 本章小结
    3.6 附录: 本章定理证明
        3.6.1 定理3.1的证明
        3.6.2 定理3.2的证明
        3.6.3 推论3.3的证明
第4章 透镜天线系统中基于天线分组选择的混合波束成形
    4.1 引言
    4.2 透镜天线阵列系统模型
    4.3 天线分组选择方案
    4.4 性能分析与改进
        4.4.1 天线分组选择方案性能分析与比较
        4.4.2 天线分组选择方案性能改进
    4.5 数值结果
        4.5.1 参数设置
        4.5.2 天线分组选择方案性能
    4.6 本章小结
第5章 共享幅度加权模拟波束成形技术
    5.1 引言
    5.2 系统模型
        5.2.1 共享幅度加权阵列模型
        5.2.2 应用共享幅度加权模拟波束成形技术下的系统模型
    5.3 可调共享幅度加权阵列设计
        5.3.1 固定相移器矩阵,优化共享幅度权值阵列
        5.3.2 固定共享幅度权值阵列,优化相移器矩阵
    5.4 固定共享幅度加权阵列设计
        5.4.1 最优化方法
        5.4.2 基于窗函数进行设计
    5.5 用户调度
        5.5.1 根据各用户最强径的下行离开角进行用户调度
        5.5.2 根据各用户所有路径的下行离开角进行用户调度
    5.6 性能分析及对比
        5.6.1 切比雪夫窗旁瓣电平选择
        5.6.2 与混合波束成形方案的性能对比
        5.6.3 所提方案与其余现有波束成形方法的比较
    5.7 数值结果
        5.7.1可调共享幅度加权阵列性能
        5.7.2 基于最优化方法设计的固定共享幅度加权阵列性能
        5.7.3 基于窗函数设计的固定共享幅度加权阵列性能
        5.7.4 存在器件不理想性下的性能比较
    5.8 本章小结
    5.9 附录
        5.9.1 引理5.1的证明
        5.9.2 定理5.2的证明
第6章 CAW-ABF技术应用于D2D场景下的新型中继设计
    6.1 引言
    6.2 系统模型
        6.2.1 D2D通信系统模型
        6.2.2 D2D通信信道模型
    6.3 模拟放大转发中继设计
        6.3.1 存在共享幅度权值误差下的优化设计
        6.3.2 中继下的波束指向优化
    6.4 D2D设备对通信模式调度
    6.5 数值结果
        6.5.1 参数设置
        6.5.2 中继设计
        6.5.3 D2D设备对通信模式调度
    6.6 本章小结
第7章 总结与展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的研究成果

(3)双结构网络内容共享能力研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 双结构网络的提出
        1.1.2 双结构网络的基本特性
        1.1.3 内容共享能力定性分析
    1.2 研究问题、目标与内容
        1.2.1 内容共享能力定量剖析框架
        1.2.2 具体研究问题
        1.2.3 研究目标与内容
    1.3 论文创新与贡献
    1.4 论文组织结构
第2章 互联网内容共享与体系结构
    2.1 本章引言
    2.2 内容共享技术与能力评估体系
        2.2.1 内容缓存技术
        2.2.2 请求转发技术
        2.2.3 数据传输技术
        2.2.4 共享能力评估体系
    2.3 互联网体系结构及存在问题
        2.3.1 Internet体系结构
        2.3.2 其它网络体系结构
    2.4 双结构网络研究进展及相关架构
        2.4.1 近二十年研究进展
        2.4.2 当前相关实际架构
    2.5 本章小结
第3章 双结构网络骨干网的请求转发模型及跳数研究
    3.1 本章引言
    3.2 相关工作
    3.3 基于播存网元缓存的UCL请求转发策略
        3.3.1 播存域及其缓存特点
        3.3.2 UCL请求转发策略
    3.4 基于二分图的UCL请求转发模型
        3.4.1 二分图的概念
        3.4.2 基于广播推送的内容发布模型
        3.4.3 基于向下投影的UCL请求转发图
        3.4.4 请求转发图相关定义
    3.5 基于广义随机图的UCL请求转发跳数理论分析
        3.5.1 三个问题及解决策略
        3.5.2 采用广义随机图生成方法构成请求转发图
        3.5.3 UCL请求转发跳数的理论分析
    3.6 实验验证与对比
        3.6.1 UCL请求转发图生成仿真实验
        3.6.2 单位请求转发跳数作对比研究
        3.6.3 基于Fed4FIRE试验床的内容发现仿真实验
    3.7 本章小结
第4章 双结构网络边缘网的请求响应模型及容量研究
    4.1 本章引言
    4.2 相关工作
    4.3 基于播存终端缓存的UCL请求响应模型
        4.3.1 内容属性信息
        4.3.2 信道协同传输
        4.3.3 Web应用信息
    4.4 理想场景下UCL请求响应容量增益分析
        4.4.1 基于生灭过程的播存终端缓存动态演化
        4.4.2 缓存卸载的URL请求分布情况
        4.4.3 UCL请求响应容量的增益
    4.5 受限场景下UCL请求响应容量最优化分析
        4.5.1 UCL请求响应容量主要制约因素
        4.5.2 广播信道容量受限下最优
        4.5.3 终端缓存容量受限下最优
    4.6 实验验证与分析
        4.6.1 广播单播协同分发仿真系统
        4.6.2 容量增益验证与影响分析
        4.6.3 容量最优化验证与方法评估
    4.7 本章小结
第5章 双结构网络用户和CP内容交易模式及收益研究
    5.1 本章引言
    5.2 相关工作
    5.3 免中介的内容交易模式及收益评估指标
        5.3.1 免中介的内容交易模式
        5.3.2 内容交易收益评估指标
    5.4 基于线性规划的整体用户效用最优化分析
        5.4.1 用户效用模型
        5.4.2 整体用户效用的最优化分析
    5.5 基于博弈论的个体CP经济收益最优化分析
        5.5.1 CP间的非合作动态博弈
        5.5.2 双CP情形下个体经济收益最优
        5.5.3 多CP情形下个体经济收益最优
    5.6 案例验证与分析
        5.6.1 整体用户效用最优化相关验证与分析
        5.6.2 个体CP经济收益最优化相关验证与分析
    5.7 本章小结
第6章 双结构应用原型及访问往返时延
    6.1 本章引言
    6.2 原型系统总体架构设计
        6.2.1 系统协议栈
        6.2.2 系统逻辑架构
        6.2.3 系统物理架构
    6.3 原型系统主要功能实现
        6.3.1 网页汇聚处理
        6.3.2 网页广播推送
        6.3.3 网页请求与响应
    6.4 网页访问往返时延实测
        6.4.1 网页访问性能瓶颈
        6.4.2 访问往返时延实测
        6.4.3 结果有效性分析
    6.5 本章小结
第7章 总结与展望
    7.1 论文总结
    7.2 未来研究展望
参考文献
致谢
攻读博士学位期间学术成果情况
攻读博士学位期间科研项目情况
作者简介

(4)高能效5G移动通信技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
缩略词
第一章 绪论
    1.1 论文背景及研究意义
        1.1.1 论文背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 基站侧能效优化方案
        1.2.2 终端侧功耗节省方案
    1.3 研究内容及章节安排
        1.3.1 硕士阶段工作及研究内容
        1.3.2 章节安排
第二章 异构网络模型及功耗节省机制介绍
    2.1 异构小蜂窝网络
        2.1.1 异构小蜂窝网络的介绍
        2.1.2 异构小蜂窝网络中的关键技术
        2.1.3 异构小蜂窝网络的优势
        2.1.4 异构小蜂窝网络的挑战
    2.2 SWIPT机制
        2.2.1 SWIPT机制的框架
        2.2.2 SWIPT机制的关键技术
        2.2.3 SWIPT机制的应用场景
        2.2.4 SWIPT机制的未来方向
    2.3 DRX机制
        2.3.1 DRX机制的工作模式
        2.3.2 RRC_CONNECTED模式下的DRX机制
        2.3.3 RRC_IDLE模式下的DRX机制
        2.3.4 DRX机制的优化算法
        2.3.5 DRX机制的应用场景
    2.4 本章小结
第三章 异构小蜂窝网络中的能效优化
    3.1 引言
    3.2 问题陈述
        3.2.1 系统模型
        3.2.2 问题建模
    3.3 能效优化
        3.3.1 问题转化
        3.3.2 功耗最小化
        3.3.3 能效最大化
    3.4 仿真结果
    3.5 本章小结
第四章 基于SWIPT的异构小蜂窝网络能效优化
    4.1 引言
    4.2 问题陈述
        4.2.1 系统模型
        4.2.2 问题建模
    4.3 能效优化
        4.3.1 问题转化
        4.3.2 基站波束成形优化
        4.3.3 用户信息能量占比优化
    4.4 仿真结果
    4.5 本章小结
第五章 基于DRX机制的终端设备接收能耗节省技术
    5.1 引言
    5.2 DRX机制
        5.2.1 现有DRX机制
        5.2.2 增强型DRX机制
    5.3 系统模型
        5.3.1 传输模型
        5.3.2 半马尔科夫模型
    5.4 性能分析
        5.4.1 功耗分析
        5.4.2 时延分析
    5.5 仿真结果
    5.6 本章小节
第六章 全文总结
    6.1 论文工作总结
    6.2 进一步的研究方向
参考文献
作者攻读硕士学位期间的研究成果
致谢

(5)基于小波变换的快速干扰协调方案研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究的背景及意义
    1.2 干扰协调国内外研究现状
    1.3 本文的研究内容和创新点
    1.4 本文结构安排
第二章 小波变换及干扰协调技术概述
    2.1 引言
    2.2 干扰协调技术
    2.3 小波变换理论及应用
    2.4 本章小结
第三章 面向单蜂窝性能优化的快速干扰协调方案
    3.1 引言
    3.2 系统模型
    3.3 传统方法在求解干扰协调问题中的应用
    3.4 优化一个蜂窝性能的快速干扰协调方案
        3.4.1 终端排序
        3.4.2 干扰协调参数的稀疏表示
        3.4.3 快速干扰协调
        3.4.4 域间干扰协调策略的转换
    3.5 分解层数及小波基对系统性能的影响
    3.6 性能仿真及分析
        3.6.1 性能仿真及分析
        3.6.2 效用函数对比
        3.6.3 算法耗时对比
    3.7 本章小结
第四章 面向两蜂窝性能优化的快速干扰协调方案
    4.1 引言
    4.2 系统模型
    4.3 优化两个蜂窝性能的快速干扰协调方案
        4.3.1 快速干扰协调方案整体流程
        4.3.2 分组排序及其他步骤
    4.4 性能仿真及分析
        4.4.1 干扰协调结果的直观对比
        4.4.2 方案关键步骤的性能仿真分析
        4.4.3 方案性能仿真分析
        4.4.4 效用函数对比
    4.5 在多蜂窝场景中的应用
    4.6 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 本文总结
    5.2 未来工作展望
参考文献
攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况

(8)毫米波多小区干扰抑制算法研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
注释表
第1章 绪论
    1.1 论文研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 毫米波干扰抑制研究
        1.2.2 毫米波功率控制研究
    1.3 论文主要研究工作及结构安排
第2章 毫米波多小区干扰抑制及功率控制技术基础
    2.1 毫米波通信技术基础
    2.2 波束赋形技术基础
        2.2.1 模拟波束赋形
        2.2.2 数字预编码
        2.2.3 混合波束赋形
    2.3 多小区干扰抑制技术基础
        2.3.1 TDMA与VTSA干扰抑制
        2.3.2 基于波束赋形干扰抑制
    2.4 功率控制技术基础
    2.5 本章小结
第3章 低复杂度毫米波多小区波束干扰抑制算法
    3.1 引言
    3.2 系统模型
    3.3 毫米波多小区波束干扰分析
    3.4 基于用户分组的波束干扰抑制算法
        3.3.1 算法描述
        3.3.2 算法复杂度分析
    3.5 仿真与性能分析
    3.6 本章小结
第4章 基于功率控制的毫米波多小区干扰抑制算法
    4.1 引言
    4.2 系统模型及场景描述
    4.3 用户关联和波束宽度选择
        4.3.1 问题陈述
        4.3.2 用户关联
        4.3.3 波束宽度选择
    4.4 仿真与性能分析
    4.5 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 论文总结
    5.2 未来工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果

(9)数字集群通信网络架构和多天线技术的研究(论文提纲范文)

致谢
中文摘要
ABSTRACT
缩略语
1 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 数字集群通信概述
        1.2.1 集群通信定义
        1.2.2 集群通信的特点
        1.2.3 数字集群通信研究现状
    1.3 论文研究内容和结构安排
2 基于分布式架构的数字集群通信系统
    2.1 引言
    2.2 公众移动通信系统发展
    2.3 基于分布式架构的数字集群通信系统
        2.3.1 系统组成
        2.3.2 系统特点
    2.4 数字集群通信系统关键技术
        2.4.1 多天线技术
        2.4.2 组播通信
        2.4.3 接续时间和信令优化
        2.4.4 无线资源管理和认知无线电
        2.4.5 其他关键技术
    2.5 本章小结
3 组播通信中智能天线技术
    3.1 引言
    3.2 智能天线空时信号模型
        3.2.1 均匀直线阵列模型
        3.2.2 几何单反射椭圆模型
    3.3 基于角度信息的组播智能天线赋形算法
        3.3.1 组播通信系统模型
        3.3.2 基于角度信息的最大平均赋形增益算法
        3.3.3 基于角度信息的最大最小赋形增益算法
    3.4 系统仿真和性能分析
        3.4.1 算法性能比较分析
        3.4.2 用户分布情况对算法性能影响
        3.4.3 用户簇分布对算法性能影响
        3.4.4 天线阵列个数对算法性能影响
    3.5 基于位置信息的组播波束赋形算法
        3.5.1 基于位置信息的MABG算法
        3.5.2 基于位置信息的MMBG算法
        3.5.3 系统仿真和性能分析
    3.6 本章小结
4 组播通信中的自适应MIMO技术
    4.1 引言
    4.2 MIMO在多媒体广播组播业务中的应用
    4.3 基于分组的组播自适应MIMO技术
        4.3.1 空间分集和复用的性能比较
        4.3.2 空间分集和复用的选择
        4.3.3 多用户分组算法分析
    4.4 本章小结
5 高铁专用移动通信中的分布式天线结构
    5.1 引言
    5.2 分布式天线结构
        5.2.1 分布式天线概述
        5.2.2 分布式天线系统的功率效率
        5.2.3 分布式天线结构的信干噪比(SINR)
    5.3 高铁专用移动通信系统
        5.3.1 中国铁路和铁路无线通信发展
        5.3.2 高铁专用移动通信系统中的技术难点
        5.3.3 铁路专用移动通信系统的线状覆盖
        5.3.4 高铁基站覆盖原则
    5.4 高铁专用移动通信系统中的分布式天线结构
        5.4.1 系统覆盖模型
        5.4.2 覆盖区域性能分析
        5.4.3 重叠区和频率复用分析
        5.4.4 切换时间和切换频率分析
    5.5 本章小结
6 结束语
    6.1 论文工作总结
    6.2 下一步研究的展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集

四、蜂窝数字分组数据技术和系统(论文参考文献)

  • [1]面向5G NR-V2X的网联车安全通信方法研究[D]. 刘清忆. 吉林大学, 2021(01)
  • [2]低复杂度的毫米波通信波束成形方法及应用[D]. 王文帝. 中国科学技术大学, 2021(09)
  • [3]双结构网络内容共享能力研究[D]. 刘旋. 东南大学, 2020(01)
  • [4]高能效5G移动通信技术研究[D]. 劳则立. 东南大学, 2020(01)
  • [5]基于小波变换的快速干扰协调方案研究[D]. 张树梅. 合肥工业大学, 2019(01)
  • [6]中华人民共和国行业标准备案公告 2018年第6号(总第222号)[J]. 国家标准化管理委员会. 中国标准化, 2018(17)
  • [7]中华人民共和国行业标准备案公告 2018年第5号(总第221号)[J]. 国家标准化管理委员会. 中国标准化, 2018(15)
  • [8]毫米波多小区干扰抑制算法研究[D]. 余鸿晖. 重庆邮电大学, 2018(01)
  • [9]数字集群通信网络架构和多天线技术的研究[D]. 孔勇. 北京交通大学, 2012(04)
  • [10]中华人民共和国行业标准备案公告[J]. 国家标准化管理委员会. 中国标准化, 2011(07)

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蜂窝数字分组数据技术和系统
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