前言AB Research 等调研机构报告显示,关于第五代移动通信网络预计在2017年开始确定相关标准,并在2020年时开始正式进行商业使用,就移动网络发展情况来看,随着网络速度的不断提升,网络流量压力越显突出,这样一来,针对于5G移动通信网络架构设计问题,成为运营商考虑的重点问题之一,移动通信企业如何对下一代移动通信系统进行战昭选择,对5G概念进行合理有效布局,使5G移动通信网络架构能够更加符合市场发展实际需要,对于移动通信企业占据市场有利竞争地位来说,具有十分重要的意义。本文关于5G移动通信网络架构的分析,主费以SDN和NFV技术为主,阐述了SDN和NFV技术在5G移动通信网络构架中的巨大作用。一、基于SDN和NFV的5G移动通信网络构架的优势SDN(软件定义网络)和NFV(网络功能虚拟化)是5G移动通信网络构架的重要组成部分,在实际应用过程中,二者有着各自独特的优势,这对于促进5G移动通信网络发展来说,具有重要的推动作用。SDN是一种网络创新结构,与5G移动通信网络进行有机结合,可以更好地发挥自身优势,并对5G移动通信网络构建来说,具有一定的指导性意义"。SDN具有以下优点:一是能够控制与转发进行分离;二是具有较强的集中化控制能力:三是软件接口较为广泛。SDN应用于5G移动通信网络结构中,可以使网络设备控制面与数据面进行分离,保留网络硬件的转发功能的同时,上层可进行集中控制,使网络应用和功能可编程化。5G移动通信运营商在利用SDN时,能够利用软件定义网络替代昂贵的专业设备,使技术成本大幅度降低,为企业带来较大的经济回报。同时,SON和NFV的特点,使网络更加开放,更具编程能力,为运营商进行网络和应用革新打下了坚实的技术星础。SDN在5G移动通信网络中应用,使移动网络功能更加合理和高效,能够满足日后不断增加的接入速率,更好地满足用户的上网高要四。
上传时间: 2022-06-18
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本文跟踪了国内国际上各研究组织关于5G需求与关键技术最新研究进展。高能效将是5G从设计之初就不得不考虑的几个重要问题之。研究如何在不损失或者微损失网络性能的前提下,极大地降低系统的能量消耗是一项很有研究价值的工作。本文通过分析现有无线网络基站能量消耗的各个组成部分,参考目前5G研究趋势,选择网络能效模型与基站能耗模型,用于后续网络能效评估。小站密集化部署技术(Small Cell)是目前业内普遍认同的实现未来5G系统各项性能指标与效率指标的有效策略之一。随着小站的密集化部署,网络整体能效成为衡量异构无线通信系统长期经济效益的一项重要指标。网络运营前,需要以高能效为目标进行Small Cell密集化网络部署。本文利用上述的能效模型,建立并推导出了Small Cell最佳部客位置与数量的高能效网络部署方案目标函数,进一步通过数值仿真方法获得了具体网络场景下的高能效Small Cell 络部署位置与数量,最后通过对大量的仿真结果进行分析,得出了高能效Small Cell集化署方案的一般性规律。研究成果对未来5G系统中SmallCell的部署具有重要参考意义在网络运营中,由于网络负载存在天然的不均衡性与动态被动性,需要在Small Cell密集化部署的未来移动通信系统中进行高能效网络拓扑控制,以便在网络运营中维持实时的网络能效最优化的网络拓扑结构。本论文分析了目前业界关于Small Cell 休眠/唤醒性能增益的最新研究成果,并针对其现有休眠唤醒方案中以单小区固定负载为门限的休眠顺醒机制的不足,提出了一种高能效Small Cell联合休眼唤醒控制机制,实现了对网络拓扑的高能效动态控制。Small Cell密集化部署使网络编码在未来无线网络环境中得到了新的应用契机,本文最后结合几种未来5G新场景对网络编码应用方案进行了初步探讨。初步仿真结果表明,网络编码方案可有效提升能效。
上传时间: 2022-06-20
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研究了视线环境下毫米波降雨衰减和信号起伏效应,为分析多径环境对雨衰和雨致信号起伏效应的影响提供了“比较标准”。基于粒子散射吸收理论,简述了雨衰机理,并通过仿真分析了现有雨哀工程模型的局限性,进而提出了一种修正特征衰减模型参数的方法,基于ITU-R给出的35GHz模型参数对该修正方法进行了验证:根据随机介质波传播理论,研究了雨粒子散射引起的信号起伏效应。基于自主搭建的Ka波段信道哀落特性和降雨物理特征测量系统,分别在视线环境和多径环境下,开展了关于雨哀和雨致信号起伏特性的测量实验,根据仪器的测量原理,优化了实测雨滴谱的提取方法,并提出了基于实测雨滴谱修正weibul模型参数的方法,建立了适用于西安地区精确的南滴尺寸分布模型,进而结合等效介电常数理论修正了指数雨衰模型参数,比较了视线环境下修正模型的雨哀计算结果与实验测量结果,以验证所提出的模型参数修正方法的正确性和可行性。然而,将多径环境下降雨特征代入修正模型中,其计算和实验结果表明地形地物多径环境会“放大”雨衰和信号起伏深度。基于电波传播理论和等效均匀介质理论,建立了复合环境下的电波传播模型;在该模型基础上,推导出了地形地物多径传播环境影响下的降雨衰减模型和信号起伏统计特性模型:仿真和讨论了在典型地形地物多径环境下,典型降雨时间序列下的衰减和信号起伏效应,揭示了多径环境“放大”大气传输效应的机理,并与实验结果进行了比较,验证了该模型的有效性。本文研究方法对降雪、沙尘暴等恶劣天气环境和地形地物多径传播环境综合作用下毫米波传播特性的研究具有重要的指导意义,同时其研究成果对5G应用场景下亳米被信道建模,以及提高5G毫米波移动通信系统性能具有重要的应用价值。
上传时间: 2022-06-20
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射频功率放大器在雷达、无线通信、导航、卫星通讯、电子对抗设备等系统中有着广泛的应用,是现代无线通信的关键设备.与传统的行被放大器相比,射频固态功率放大器具有体积小、动态范围大、功耗低、寿命长等一系列优点;由于射频功率放大器在军事和个人通信系统中的地位非常重要,使得功率放大器的研制变得十分重要,因此对该课题的研究具有非常重要的意义.设计射频集成功率放大器的常见工艺有GaAs,SiGe BiCMOS和CMOS等.GaAs工艺具有较好的射频特性和输出功率能力,但其价格昂贵,工艺一致性差;CMOS工艺的功率输出能力不大,很难应用于高输出功率的场合;而SiGe BiCMOS工艺的性能介于GaAS和CMOS工艺之间,价格相对低廉并和CMOS电路兼容,非常适合于中功率应用场合.本文介绍了应用与无线局域网和Ka波段的射频集成功率放大器的设计和实现,分别使用了CMOS,SiGe BiCMOS,GaAs三种工艺.(1)由SMIC 0.18um CMOS工艺实现的放大器工作频率为2.4GHz,采用了两级共源共栅电路结构,在5V电源电压下仿真结果为小信号增益22dB左右,1dB压缩点处输出功率为20dBm左右且功率附加教率PAE大于15%,最大饱和输出功率大于24dBm且PAE大于20%,芯片面积为1.4mm*0.96mm;(2)由IBM SPAE 0.35um SiGe BiCMOS工艺实现的功率放大器工作频率为5.25GHz,分为前置推动级和末级功率级,电源电压为3.3V,仿真结果为小信号增益28dB左右,1dB压缩点处输出功率大于26dBm,功率附加效率大于15%,最大饱和输出功率为29.5dBm,芯片面积为1.56mm"1.2mm;(3)由WIN 0.15um GaAs工艺实现的功率放大器工作频率为27-32GHz,使用了三级功率放大器结构,在电源电压为5V下仿真结果为1dB压缩点的输出功率Pras 26dBm,增益在20dB以上,最大饱和输出功率为29.9dBm且PAE大于25%,芯片面积为2.76mm"1.15mm.论文按照电路设计、仿真、版图设计、流片和芯片测试的顺序详细介绍了功率放大器芯片的设计过程,对三种工艺实现的功率放大器进行了对比,并通过各自的仿真结果对出现的问题进行了详尽的分析。
上传时间: 2022-06-20
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《射频通信电路设计》学习笔记(一)1.1射频概念1864-1873年,英国物理学家麦克斯书通过电磁学的研究,提出了著名的Maxwell方程组,并在理论上预言了电磁波的存在。1887-1891年,德国物理学家赫兹通过电磁学实验首次证实了电磁波的存在901年,马可尼利用电磁波实现了横跨大西洋的无线通f1.2射频通信电路应用简介在电子通信系统中,只有使用更高的载波频率,才能获得更大的带宽。按照10%的带宽计算,有线电视系统中使用100MHz的载波可以获得10MHz的带宽1.3射频电路设计的特点1.3.1分布参数集总参数元件:指一个独立的局域性元件,能够在一定的频率范围内提供特定的电路性能。在低频电路设计中,可以把元件看作集总参数元件,认为元件的特性仅由二传手自身决定,元件的电磁场部集中在元件内部。如电容、电阻、电感等;一个电容的容抗是由电容自身的特性决定不会受周围元件的影响,如果把其他元件靠近这个电容器,其容抗不会随之产业化。分布参数元件:指一个元件的特性延伸扩展到一定的空间范围内,不再局限于元件自身。由于分布参数元件的电磁场分布在附近空间中,其特性要受周围环境的影响。同一个元件,在低频电路设计中可以看作是集总参数元件,但是在射频电路设计中可能需要作为分布参数元件进行处理。例如,一定长度的一段传输线,在低频电路中可以看作集总参数元件;在射频电路中,就必须看作分布参数元件。分布电容(Cp):指在元件自身封装、元件之间、元件到接地平面和线路板布线间形成非期t电容。分布电容与元件眯并联关系。分布电感(LD):指元件引脚、连线、线路板布线等形成的非期望电感。分布电感通常与元件为串联关系。
上传时间: 2022-06-21
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近年来,随着通信技术的迅猛发展,光纤通信己成为当今信息社会不可或缺的通信系统。光电子器件以及光模块是光通信系统中将电信号转换成光信号或将光信号转换成电信号的关键部件,是光传输系统的心脏。本课题研究从有源光器件的工作特性入手,描述了光收发合一模块的工作原理、器件结构、耦合封装、高速数字信号布线以及各种光模块的现状和发展。分析了半导体激光驱动器的输入输出结构及其高速调制特性,并对光模块中高速电路传输线理论进行了详细的分析。本文在理论上对光有源器件的特性、光模块以及光收发器的工艺问题作了深入的探讨。对传输线理论作了深入的研究,并将其应用于高速电路的布线上。所研究的光模块具有性价比高、实用性强、接口标准实用面宽的特点,并且构成了系列产品,能广泛应用于不同的场合。
上传时间: 2022-07-09
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射频功率放大器存在于各种现代无线通信系统的末端,所以射频功率放大器性能的优劣直接影响到整个通信系统的性能指标。如何在兼顾效率的前提下提高功放的线性度是近年来国内外的研究热点,在射频功率放大器的设计过程中这是非常重要的问题。 作为发射机末端的重要模块,射频功率放大器的主要任务是给负载天线提供一定功率的发射信号,因此射频功率放大器一般都工作在大信号条件下。所以设计射频功率放大器时,器件的选型和设计方式都和一般的小信号放大器不同,尤其在宽带射频功率放大器的设计过程中,由于工作频带很宽,且要综合考虑线性度和效率问题,所以射频功率放大器的设计难度很大。 本文设计了一个工作频带为30-108MHz,增益为25dB的宽带射频功率放大器。由于工作频带较宽,输出功率较大,线性度要求高;所以在实际的过程中采用了宽带匹配,功率回退等技术来达到最终的设计目标。 本文首先介绍了关于射频功率放大器的一些基础理论,包括器件在射频段的工作模型,使用传输线变压器实现阻抗变换的基本原理,S参数等,这些是设计射频功率放大器的基本理论依据。然后本文描述了射频功率放大器非线性失真产生的原因,在此基础上介绍了几种线性化技术并做出比较。然后本文介绍了射频功率放大器的主要技术指标并提出一种具体的设计方案,最后利用ADS软件对设计方案进行了仿真。仿真过程包括两个步骤,首先是进行直流仿真来确定功放管的静态工作点,然后进行功率增益即S21的仿真并达到设计要求。
上传时间: 2013-07-28
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近几十年来,移动通信进入了飞速发展时期,它与人们的日常生活息息相关,已经成为了人们生活中的必需品,目前移动通信正处在由第二代向第三代过渡的阶段。调制技术是移动通信中的一项关键技术,根据不同的无线信道的特点选择合适的、高效的调制方式对移动通信系统的性能非常重要。软件无线电技术的出现对于移动通信的发展起到了很大的推动作用,构建一个通用的、标准的、模块化的硬件平台,把以前用硬件实现的无线电功能用软件来实现,大大地提高了通信系统的灵活性。用软件无线电技术实现的数字调制灵活性好,可以通过空中下载实现不同的调制方式,从而适应不同的通信体制。 在阅读了大量数字调制和软件无线电的国内外文献的基础上,本文深入研究了各种数字调制方式的原理以及优缺点,设计了一个软件无线电平台以实现相应的数字调制。该平台以TI公司的DSP芯片TMS320VC5416为核心部分进行信号的处理用于实现数字调制算法,在外围电路上扩展了ADC、DAC芯片分别构成前向数据采集模块和后向调制信号处理模块,同时用CPLD来构成逻辑控制模块,主要实现地址分配、提供接口控制信号、输入信息检索功能、译码功能和分频功能。在软件设计方面,本设计分为整体逻辑控制和数字调制算法实现两部分。在整体逻辑控制部分主要是针对CPID模块进行整体逻辑控制的设计,在数字调制算法部分主要是在DSP模块实现ASK、FSK、QPSK等数字调制算法的设计。 本软件无线电平台具有处理速度快、实时操作性强、存储大量数据等优点。 关键字:软件无线电;数字调制;DSP;CPLD
上传时间: 2013-04-24
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随着无线通信技术的不断发展和社会需求的日益增长,对通信系统的传输质量和容量的要求也越来越大。现代通信系统为了追求更高的数据速率和频谱效率,更趋向于采用非恒定包络的调制方式,而非恒定包络调制方式对功率放大器的非线性非常敏感,加上现代通信系统对功率放大器的效率提出了更高的要求,以及功率放大器本身有限的线性度,这就使功率放大器线性化技术成为无线通信系统的关键技术之一。 本文对功率放大器的线性化技术进行了系统的研究。首先,介绍功率放大器的非线性特性、记忆效应产生原理和常见的各种线性化技术,重点研究了目前流行的自适应数字预失真技术原理。其次,介绍了功率放大器的无记忆模型和有记忆模型,以及两种实用的预失真实现方法--查表法和多项式法,在此基础上重点研究了基于QRD_RLS自适应算法的记忆多项式法预失真技术,对该算法进行了Matlab仿真分析,为后面的FPGA实现奠定基础。最后,确定了数字预失真实现的架构,介绍了与QRD_RLS算法实现相关的CORDIC技术、复数Givens旋转及Systolic阵等原理,详细阐述了基于CORDIC技术的复数QRD_RLS算法的Systolic实现,从而在FPGA上实现了数字预失真。 在软件无线电思想的指导下,本文利用System Generator软件完成了基于QRD_RLS算法的记忆多项式法的数字预失真的FPGA设计,并且在硬件平台上检验了预失真效果。
上传时间: 2013-04-24
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扩频通信系统与常规的通信系统相比,具有很强的抗窄带干扰,抗多径干扰,抗人为干扰的能力,并具有信息隐蔽、多址保密通信等优点,在近年来得到了迅速的发展。论文针对直扩通信系统中伪码和载波同步问题而展开,研究了直扩系统的结构、性能及完成了相关参数的计算,改进了包络算法,设计了解扩和解调器,最后用ISE9.1实现了解扩和解调器的仿真波形,验证了设计的正确性。 论文研究了扩频通信系统的特点、国内外发展现状及理论基础,完成了DS-QPSK接收机的解扩器和解调器的设计与实现。解扩器主要围绕着伪码的捕获与跟踪这一核心,分析了解扩器的结构、性能及其完成了相关参数的计算,完成了数字下变频器、伪码发生电路、伪码相关积分提取电路、多通道快码捕获电路、伪码跟踪鉴相电路、伪码时钟调整电路的设计,并在ISE9.1编程综合得到仿真结果,验证了设计的正确性。由于相关积分包络算法是整个系统的基础和核心,为了减少时延和系统所占硬件资源,改进了包络算法并得到了仿真验证。结果表明,它不但减少了硬件资源的占用、缩短了延时,而且对整个系统的优化起着决定性的作用。论文给出了伪码同步的仿真结果及资源占用情况,有力地说明了解扩器占用资源少、时延短等特点。 解调器研究了频偏及载波相位误差对信号的影响及同步方案,完成了数控振荡器、反正切鉴频器、环路滤波器的设计并得到了相关的仿真波形,实现了载波的跟踪,给出了仿真结果及资源占用情况,对系统实现过程中的一些经验进行了总结。最后是对论文工作的一些总结和对今后工作的展望。
上传时间: 2013-06-13
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