新一代移動通信小區(qū)規(guī)劃及評估

2.3萬字 74頁 包括外文翻譯，原創(chuàng)作品，已通過查重系統(tǒng)

摘 要

新一代移動通信系統(tǒng)（5G）在鏈路性能和系統(tǒng)性能方面將會有大幅度的提升，鏈路的峰值數據速率可達到10GBPS，單位面積的和速率、邊緣用戶數據傳輸速率和接入用戶數將在LTE的基礎上提高100倍，端到端的傳輸時延也將會大幅度降低。目前認為超密集小區(qū)、多點協(xié)作和大規(guī)模天線將成為5G的關鍵技術，下一代移動通信系統(tǒng)將會呈現(xiàn)密集、異構、多樣、靈活的特點。
本文中，我們根據5G的性能要求，對5G移動通信的小區(qū)結構進行設計和規(guī)劃。運用超密集小區(qū)、大規(guī)模MIMO技術，構建能夠滿足要求的小區(qū)結構，針對所設計的結構進行計算機仿真，對峰值速率、用戶平均速率、邊緣用戶速率、單位面積和容量等性能進行評估。其中大規(guī)模MIMO技術是指在發(fā)射基站處配備大規(guī)模的天線，通常會達到百個天線數目。通過該技術，可以同時同頻率為多個用戶提供服務，從而可以成倍的提升吞吐量、提高數據速率，以求達到10Gbps峰值速率的要求。超密集小區(qū)是指將蜂窩小區(qū)的半徑進行縮小，單位面積的小區(qū)數目會越來越大。小區(qū)半徑縮小，單位面積里的小區(qū)數目增加，頻帶的利用率增加，從而信道和容量增大，提高了數據的流密度。
在本次MATLAB仿真中，我們通過對蜂窩小區(qū)的模擬，分別對大規(guī)模MIMO技術中收發(fā)天線數目、小區(qū)內用戶數目等參數進行調整。在128個基站天線，頻率復用因子為1時，可以發(fā)現(xiàn)能夠到達單位帶寬信道容量50bps的要求，在5G技術200M帶寬的情況下，能夠滿足每小區(qū)10Gbps以及單用戶10Gbps峰值速率的技術要求。通過小區(qū)密集化，可以實現(xiàn)單位面積的和速率要求。
研究和仿真表明，通過對小區(qū)結構和天線配置進行合理的規(guī)劃，能夠滿足下一代移動通信的需求。


關鍵詞：5G；小區(qū)規(guī)劃；大規(guī)模天線；超密集小區(qū)；峰值速率