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Energy-Efficient Large-Scale Antenna Systems with Hybrid Digital-Analog Beamforming Structure

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ZTE Communications 2015年第1期13卷 28-34页

作者： shuangfeng han Chih-Lin I Zhikun Xu Qi Sun Haibin Li Green Communication Research Center China Mobile Research Institute Department of Planning and Construction China Mobile

A largescale antenna system （LSAS） with digital beamforming is expected to significantly increase energy efficiency （EE） and spectral efficiency （SE） in a wireless communication system. However, there are many challenging issues related to calibration, energy consumption, and cost in implementing a digital beamforming structure in an LSAS. In a practical LSAS deployment, hybrid digitalanalog beamforming structures with active antennas can be used. In this paper, we investigate the optimal antenna configuration in an N ＆#215; M beamforming structure, where N is the number of transceivers, M is the number of active antennas per transceiver, where analog beamforming is introduced for individual transceivers and digital beamforming is introduced across all N transceivers. We analyze the green point, which is the point of maximum EE on the EESE curve, and show that the logscale EE scales linearly with SE along a slope of lg2/N. We investigate the effect of M on EE for a given SE value in the case of fixed NM and independent N and M. In both cases, there is a unique optimal M that results in optimal EE. In the case of independent N and M, there is no optimal （N, M） combination for optimizing EE. The results of numerical simulations are provided, and these results support our analysis.

关键词： digital beamfornling analog beamforming hybrid beamlorming energy efficiency spectral efficiency

分布式无线通信系统中STBC和V-BLAST的组合方案

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清华大学学报（自然科学版） 2007年第1期47卷 36-39页

作者：韩双锋周世东王京 PARK Kyung 清华大学电子工程系北京100084 韩国电子通信研究院北京研究中心北京100027

在分布式天线分簇放置的单用户分布式无线通信系统中,为了有效地实现下行分集与复用的折中,提出了一种空时分组码(space-time block code,STBC)和垂直分层发送方案(vertical bell-labs layered space time,V-BLAST)的组合方案。在发送... 详细信息

在分布式天线分簇放置的单用户分布式无线通信系统中,为了有效地实现下行分集与复用的折中,提出了一种空时分组码(space-time block code,STBC)和垂直分层发送方案(vertical bell-labs layered space time,V-BLAST)的组合方案。在发送端根据反馈的发送相关矩阵的特征值,提出了天线选择和功率、速率分配的方案,使得系统误符号率(symbol error rate,SER)的上界最小。仿真结果表明:不同方案实际SER性能之间的关系和通过SER上界得到的关系完全一致。该方案简化了下行发送方案的设计,适合于实际应用。

关键词：分布式无线通信系统空时分组码分层发送方案天线选择功率和速率分配

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多径信道下FTN技术的性能分析

南京邮电大学学报（自然科学版） 2022年第1期42卷 1-5页

作者：韩双锋夏亮王启星王江舟中国移动研究院北京100053 肯特大学工学院英国坎特伯雷CT27NT

超奈奎斯特技术(FTN)通过发送端传输更高速率的非正交信号,在传输时不可避免地引入符号间干扰,因此处理系统中的符号间干扰是一个重要研究课题。在实际通信场景中,经常会存在多径衰落。FTN技术在多径信道中会面临更大的挑战,除了自身波... 详细信息

超奈奎斯特技术(FTN)通过发送端传输更高速率的非正交信号,在传输时不可避免地引入符号间干扰,因此处理系统中的符号间干扰是一个重要研究课题。在实际通信场景中,经常会存在多径衰落。FTN技术在多径信道中会面临更大的挑战,除了自身波形之间的干扰外,还有多径造成的干扰。文中研究了FTN技术在时域多径信道下的性能,推导了多径信道下的符号间干扰矩阵,并推导了系统的容量。通过仿真验证,符号间隔对FTN的容量没有影响;多径衰落会恶化FTN的容量,随着多径数目的增加,FTN的容量会先增加再降低,最大值低于香农容量。此外,还探讨了未来的重要研究方向。

关键词： 6G 超奈奎斯特多径信道信道容量频谱效率

切削参数对6061铝合金超声振动切削性能的影响

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兵器材料科学与工程 2021年第1期44卷 78-83页

作者：李媛媛韩双凤于晓马玉华青岛黄海学院智能制造学院山东青岛266427

为探索切削参数对6061铝合金超声振动切削性能的影响规律,用AdvantEdge软件对其进行超声振动切削仿真研究,与普通切削工艺进行对比,得到切削温度、切削力和残余应力随切削参数改变而变化规律。结果表明:随切削参数增大,两种加工方式下... 详细信息

为探索切削参数对6061铝合金超声振动切削性能的影响规律,用AdvantEdge软件对其进行超声振动切削仿真研究,与普通切削工艺进行对比,得到切削温度、切削力和残余应力随切削参数改变而变化规律。结果表明:随切削参数增大,两种加工方式下切削温度均上升。超声振动切削相较于普通切削,在降低切削力方面有显著优势,同时,超声振动切削的残余应力曲线出现明显"勺形"变化,残余应力值和层深较大。最后,通过超声振动辅助车床对有限元结果进行试验验证,可得仿真值与试验值吻合良好。

关键词： 6061铝合金超声振动切削加工切削参数有限元

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刀具微织构对6061铝合金切削性能的影响

兵器材料科学与工程 2023年第2期46卷 24-28页

作者：李媛媛于晓岳修杰韩双凤青岛黄海学院智能制造学院山东青岛266427 山东省轻工工程学校机械工程系山东青岛266112

为探索刀具微织构对6061铝合金切削性能的影响规律,借助有限元软件对该合金进行两种刀具的切削仿真研究,得到工件温度场、应力场、主切削力和切削温度的变化规律。结果表明:刀具的微织构特征可减小切屑与刀具前刀面的摩擦,进而减少摩擦... 详细信息

为探索刀具微织构对6061铝合金切削性能的影响规律,借助有限元软件对该合金进行两种刀具的切削仿真研究,得到工件温度场、应力场、主切削力和切削温度的变化规律。结果表明:刀具的微织构特征可减小切屑与刀具前刀面的摩擦,进而减少摩擦热,降低切削温度。在降低主切削力方面,微织构特征对切削速度较敏感,对进给量不敏感。通过对两种刀具实测验证,误差均在合理范围。

关键词：微织构切削刀具铝合金切削性能有限元

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振动方向对6061铝合金切削性能的影响

兵器材料科学与工程 2022年第4期45卷 53-57页

作者：李媛媛朱青青于晓韩双凤青岛黄海学院智能制造学院山东青岛266427 山东省轻工工程学校机械工程系山东青岛266112

用有限元软件对6061铝合金进行超声振动切削模拟,分析不同振动方向对材料切削性能的影响,改变振动参数研究切削力和切削温度的变化规律。结果表明:两种振动切削方式的切屑均为带状,且切向振动的切削温度低于轴向振动;超声振幅减小和振... 详细信息

用有限元软件对6061铝合金进行超声振动切削模拟,分析不同振动方向对材料切削性能的影响,改变振动参数研究切削力和切削温度的变化规律。结果表明:两种振动切削方式的切屑均为带状,且切向振动的切削温度低于轴向振动;超声振幅减小和振动频率增加均可降低切削温度,切削力随超声振幅和振动频率增大而减小。试验验证两种振动方式切削时的误差均在合理范围,结论可为后续研究借鉴。

关键词：振动方向铝合金切削性能振动参数有限元

7050-T7451铝合金干切削表面完整性研究

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有色金属工程 2021年第3期11卷 33-41页

作者：岳修杰张平宋爱利韩双凤李宝顺青岛黄海学院智能制造学院山东青岛266520 烟台大学机电汽车工程学院山东烟台264000

旨在探究干式切削条件下切削参数对7050-T7451铝合金表面完整性的影响规律,基于单因素面铣削实验,得到了切削参数对切削力、工件表面形貌、加工硬化和残余应力的影响规律。结果表明:切削三要素对切削力和工件表面粗糙度有着明显的影响,... 详细信息

旨在探究干式切削条件下切削参数对7050-T7451铝合金表面完整性的影响规律,基于单因素面铣削实验,得到了切削参数对切削力、工件表面形貌、加工硬化和残余应力的影响规律。结果表明:切削三要素对切削力和工件表面粗糙度有着明显的影响,在切削速度较低时,X向切削力略微增大,而切削速度由500 m/min变化到1000 m/min时,X向切削力逐渐较小,随后呈增大的变化趋势,切削力与切削深度、进给量呈正相关关系。较高的切削速度和较小的进给量可以改善表面粗糙度,切削深度对表面粗糙度影响较小;加工硬化随切削速度与进给量的增大呈先增大后减小的变化趋势,而加工硬化程度与切削深度呈负相关关系;残余应力随切削参数的改变呈“勺”形分布,切削速度与进给量对残余应力的影响较大,且表层残余压应力的最大值基本在0.05~0.2 mm,而亚表层残余拉应力最大值在0.25~0.4 mm。

关键词： 7050-T7451铝合金切削力表面形貌加工硬化残余应力

Towards 6G wireless communication networks:vision, enabling technologies, and new paradigm shifts

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Science China(Information Sciences) 2021年第1期64卷 5-78页

作者： Xiaohu YOU Cheng-Xiang WANG Jie HUANG Xiqi GAO Zaichen ZhanG Mao WANG Yongming HUANG Chuan ZhanG Yanxiang JIANG Jiaheng WANG Min ZHU Bin SHENG Dongming WANG Zhiwen PAN Pengcheng ZHU Yang YANG Zening LIU Ping ZhanG Xiaofeng TAO Shaoqian LI Zhi CHEN Xinying MA Chih-Lin I shuangfeng han Ke LI Chengkang PAN Zhimin ZHENG Lajos hanZO Xuemin (Sherman) SHEN Yingjie Jay GUO Zhiguo DING Harald HAAS Wen TONG Peiying ZHU Ganghua YANG Jun WANG Erik G.LARSSON Hien Quoc NGO Wei HONG Haiming WANG Debin HOU Jixin CHEN Zhe CHEN Zhangcheng HAO Geoffrey Ye LI Rahim TAFAZOLLI Yue GAO H.Vincent POOR Gerhard P.FETTWEIS Ying-Chang LIANG National Mobile Communications Research Laboratory School of Information Science and EngineeringSoutheast University Purple Mountain Laboratories Shanghai Institute of Fog Computing Technology (SHIFT) ShanghaiTech University Research Center for Network Communication Peng Cheng Laboratory State Key Laboratory of Networking and Switching Technology Beijing University of Posts and Telecommunications National Engineering Laboratory for Mobile Network Technologies Beijing University of Posts and Telecommunications National Key Laboratory of Science and Technology on Communications University of Electronic Science and Technology of China (UESTC) China Mobile Research Institute School of Electronics and Computer Science University of Southampton Department of Electrical and Computer Engineering University of Waterloo Global Big Data Technologies Centre (GBDTC) University of Technology Sydney School of Electrical and Electronic Engineering The University of Manchester LiFi Research and Development Centre Institute for Digital CommunicationsSchool of EngineeringThe University of Edinburgh Huawei Technologies Canada Co. Ltd. Huawei Technologies Department of Electrical Engineering (ISY) Link?ping University Institute of Electronics Communications & Information Technology (ECIT)Queen's University Belfast State Key Laboratory of Millimeter Waves School of Information Science and EngineeringSoutheast University School of Electrical and Computer Engineering Georgia Institute of Technology 5G Innovation Centre University of Surrey Princeton University Vodafone Chair Mobile Communications Systems Technische Universit?t Dresden Center for Intelligent Networking and Communications (CINC) University of Electronic Science and Technology of China (UESTC)

The fifth generation(5G) wireless communication networks are being deployed worldwide from 2020 and more capabilities are in the process of being standardized, such as mass connectivity, ultra-reliability,and guaranteed low latency. However, 5G will not meet all requirements of the future in 2030 and beyond, and sixth generation(6G) wireless communication networks are expected to provide global coverage, enhanced spectral/energy/cost efficiency, better intelligence level and security, etc. To meet these requirements, 6G networks will rely on new enabling technologies, i.e., air interface and transmission technologies and novel network architecture, such as waveform design, multiple access, channel coding schemes, multi-antenna technologies, network slicing, cell-free architecture, and cloud/fog/edge computing. Our vision on 6G is that it will have four new paradigm shifts. First, to satisfy the requirement of global coverage, 6G will not be limited to terrestrial communication networks, which will need to be complemented with non-terrestrial networks such as satellite and unmanned aerial vehicle(UAV) communication networks, thus achieving a space-airground-sea integrated communication network. Second, all spectra will be fully explored to further increase data rates and connection density, including the sub-6GHz, millimeter wave(mmWave), terahertz(THz),and optical frequency bands. Third, facing the big datasets generated by the use of extremely heterogeneous networks, diverse communication scenarios, large numbers of antennas, wide bandwidths, and new service requirements, 6G networks will enable a new range of smart applications with the aid of artificial intelligence(AI) and big data technologies. Fourth, network security will have to be strengthened when developing 6G networks. This article provides a comprehensive survey of recent advances and future trends in these four aspects. Clearly, 6G with additional technical requirements beyond those of 5G will enable f

关键词： 6G vision network architecture air interface and transmission technologies space-air-ground-sea integrated network all spectra artificial intelligence network security.

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高铁通信高谱效MIMO技术研究

信息通信技术 2019年第4期13卷 25-31页

作者：韩双锋王森谢天崔春风易芝玲中国移动通信有限公司研究院

目前高铁场景下的无线通信业务需求非常大,然而现有网络对高铁场景业务的支持却难以满足需求。尤其是采用6GHz以下频段时,高铁场景的无线通信对于系统的频谱效率有非常高的要求。为了解决该问题,文章介绍两种提升高铁通信频谱效率的潜... 详细信息

目前高铁场景下的无线通信业务需求非常大,然而现有网络对高铁场景业务的支持却难以满足需求。尤其是采用6GHz以下频段时,高铁场景的无线通信对于系统的频谱效率有非常高的要求。为了解决该问题,文章介绍两种提升高铁通信频谱效率的潜在技术。在莱斯K因子较大的高铁通信场景中,提出一种基于位置的MIMO波束赋型方案,并在此基础上综合优化系统频谱效率、基站天线数、发射功率、基站到铁路的距离、以及站间距离等参数。对于莱斯K因子较小的场景,提出一种循环预编码的MIMO波束赋型方法。仿真验证表明,文章提出的方案比现有高铁MIMO方案的频谱效率有较大提升。

关键词：无线通信高铁通信 MIMO方案频谱效率预编码