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上下行解耦技术在5G异构网络中的应用及挑战

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广东通信技术 2018年第4期38卷 39-41页

作者：文桥安蔡子华中睿通信规划设计有限公司无线网络设计院

未来5G网络将采用超密集异构组网方式,因上下行功率不平衡导致的一系列问题凸显。上下行解耦技术通过上下行方向连接服务的分离,能够有效地解决不平衡问题,实现负载均衡,整体提升网络能效。但上下行解耦的实际应用仍面临挑战,需通过合... 详细信息

未来5G网络将采用超密集异构组网方式,因上下行功率不平衡导致的一系列问题凸显。上下行解耦技术通过上下行方向连接服务的分离,能够有效地解决不平衡问题,实现负载均衡,整体提升网络能效。但上下行解耦的实际应用仍面临挑战,需通过合理的资源分配和调度等机制的设计,最终实现对5G异构网络关键性能指标提升的使能作用。

关键词：上下行解耦 5G 异构网络负载均衡

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5G NR上下行解耦技术的应用

5G NR上下行解耦技术的应用

LTE/NR频谱共享——5G标准之上下行解耦

5G网络创新研讨会（2018）

作者：朱智俊岑曙炜徐杰中国移动通信集团浙江有限公司杭州分公司

近年来,3GPPR15协议定义了5GNR的目标频谱,包含Sub3G频段、C-Band频段以及毫米波,其中C-Band频段是全球运营商部署5G的主力频段。然而,C-Band上下行覆盖存在差异,且上行覆盖存在瓶颈,这将会极大影响5G性能。因此,提升C-Band频段的上行... 详细信息

近年来,3GPPR15协议定义了5GNR的目标频谱,包含Sub3G频段、C-Band频段以及毫米波,其中C-Band频段是全球运营商部署5G的主力频段。然而,C-Band上下行覆盖存在差异,且上行覆盖存在瓶颈,这将会极大影响5G性能。因此,提升C-Band频段的上行覆盖能力是亟待解决的问题,为此3GPP提出了5GNR上下行解耦技术。首先给出了5G NR上下行解耦技术在移动通信网中的业务流程设计,然后讨论和分析了5G NR上下行解耦的下行定点测试结果及上行定点测试结果,最后探讨了5G NR上下行解耦技术优势与不足。

关键词： 5G NR 上下行解耦 SUL

来源： cnki会议评论

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中国信息化 2019年第7期 97-97页

作者：万蕾郭志恒

随着社会的进步和技术的发展,差不多每隔十年移动通信系统就会发生一次变革性换代,虽然现在正使用着第四代移动通信系统,但是我们已经站在了第五代移动通信系统部署的起点。1G、2G主要解决人们打电话的诉求;3G不但提高了电路域的数据业... 详细信息

随着社会的进步和技术的发展,差不多每隔十年移动通信系统就会发生一次变革性换代,虽然现在正使用着第四代移动通信系统,但是我们已经站在了第五代移动通信系统部署的起点。1G、2G主要解决人们打电话的诉求;3G不但提高了电路域的数据业务速率,还通过引入分组域极大地提升了对宽带数据业务的灵活支持

关键词：上下行解耦频谱共享 LTE/NR

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基于随机几何的双频异构蜂窝网络建模分析

基于随机几何的双频异构蜂窝网络建模分析

作者：石珉巍北京理工大学

学位级别：硕士

随着第四代移动通信的普及,面向2020年及未来的第五代移动通信（5G）逐渐成为全球的研究热点。为满足更大的带宽、更短的时延和更高的速率需求,第五代移动通信将考虑使用毫米波频段。毫米波的连续大带宽可满足热点区域极高的用户体验速... 详细信息

随着第四代移动通信的普及,面向2020年及未来的第五代移动通信（5G）逐渐成为全球的研究热点。为满足更大的带宽、更短的时延和更高的速率需求,第五代移动通信将考虑使用毫米波频段。毫米波的连续大带宽可满足热点区域极高的用户体验速率和系统容量需求,但是其覆盖能力较弱,难以实现全网覆盖。因此毫米波需要与6GHz以下的中低频段联合组网,以高频和低频相互补充的方式来满足网络连续覆盖的需求。但联合使用高低频段将提高网络的异构程度。本文借助随机几何这一数学工具,研究了毫米波和6GHz以下频段共存的异构蜂窝网络建模分析的问题。本文的主要工作和贡献如下:首先,本文研究了典型区域的双频异构蜂窝网络,并对其进行了网络建模和理论分析。假设网络中的节点位置相互独立,可以将用户和各层基站的位置分别建模为平面上的泊松点过程。不同于传统的耦合连接方案,这里假设用户采用上下行解耦的连接策略,即每个用户独立选取上下行的服务基站。利用随机几何的相关定理,分析了网络的上下行干扰,推导出了用户到各层基站的连接概率、SINR覆盖概率以及区域吞吐量等性能的表达式。基于理论分析和仿真结果,研究了超密集情形下网络的性能变化趋势,结果表明毫米波小区的密集部署带来的性能增益优于6GHz以下的中低频小区,且上下行解耦可以带来网络上行性能的提升。其次,本文研究了热点区域的双频异构蜂窝网络,并对其进行了网络建模和理论分析。由于热点区域的基站和用户具有成簇分布的特性,可以将6GHz以下的基站建模为泊松点过程,而将毫米波基站和用户的位置建模为平面上的泊松簇过程。由于考虑了层内的相关性,依次计算簇内和簇间的干扰,并推导出各层连接概率和SINR覆盖概率的近似解,仿真结果表明近似解的误差在可接受范围内。通过研究泊松簇过程的参数对网络整体性能的影响,并对比热点区域的几种部署方案,证实在热点区域集中部署毫米波基站可以带来更高的性能增益。最后,对全文进行了总结,并指出了未来的研究方向。

关键词：双频异构蜂窝网络毫米波上下行解耦随机几何

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异构无线网络中高能效传输解耦策略研究

异构无线网络中高能效传输解耦策略研究

作者：林晓冰北京邮电大学

学位级别：硕士

拥有多层基站部署的异构网络被认为是第五代移动通信系统(the fifth generation mobile networks,5G)的核心技术之一。与传统同构网络相比,异构网络能够填补基站覆盖漏洞,有效提高网络吞吐量、速率等关键指标。但是,根据传统的用户接入... 详细信息

拥有多层基站部署的异构网络被认为是第五代移动通信系统(the fifth generation mobile networks,5G)的核心技术之一。与传统同构网络相比,异构网络能够填补基站覆盖漏洞,有效提高网络吞吐量、速率等关键指标。但是,根据传统的用户接入策略——基于下行接收信号强度的接入策略(downlink reference signal received power,DRP),用户在上行和下行链路均由同一个基站服务,造成了异构网络中微基站资源的浪费。因而,5G中提出了上下行解耦策略(downlink and uplink decoupling, DUDe ),该策略能够将网络中上、下行传输解耦,用户分别选择合适的上行和下行服务基站,充分利用网络资源,有效地提高系统吞吐量、传输速率、频谱效率等。在异构网络中采用DUDe策略可以为系统性能带来显著提升,但依然存在着一些问题,比如:网络中闲置的基站产生了无效的能耗、未考虑不同用户的个性化需求等。针对以上存在的问题,本文提出了两种高能效的上下行传输解耦方案。首先,本文提出了一种基于基站休眠的高能效上下行传输解耦方案(downlink and uplink decoupling with base station sleep control,DUDS)。用户下行接入提供最大接收功率的基站,而上行接入距离最近的基站,做到上下行传输解耦,在此基础上,上、下行均没有用户接入的闲置微基站进入低功耗的休眠模式。改策略可以提高网络吞吐量,减小基站能耗,有效提高系统能量效率。其次,本文提出了一种基于流量感知的高能效上下行传输解耦方案(traffic-aware downlink and uplink decoupling, TDUDe)。在所提方案中,根据用户所需的不同业务的特点,将用户分为高需求用户和低需求用户。下行链路中,不同用户以不同的连接偏置接入服务基站;上行链路中,用户将接入最近基站,并且采用功率自适应的方法调节用户上行发射功率。这种基于流量感知的解耦方案在满足不同用户需求的基础下,能够提升网络吞吐量,降低系统能耗,达到提高能效的目的。本文利用随机几何的方法,分别推导得到了上述两种方案的关键指标的理论表达式,如基站休眠率、速率覆盖率、SINR(signal-to-interference-plus-noise ratio)覆盖率、系统能效等,并且通过模拟仿真验证了理论的正确性。仿真结果表明:在基站密集部署的场景下,与传统休眠以及DUDe方案相比,所提DUDS方案可以提高58.0%和10.3%的系统能效;考虑不同用户需求的场景下,与一般DUDe方案相比,所提TDUDe方案可以提升下行吞吐量,降低用户设备能耗,提高网络能效7.7%。

关键词：异构网络上下行解耦能量效率随机几何

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5G超密集异构网络的上行性能提升方案

移动通信 2018年第10期42卷 52-57页

作者：黄劲安梁广智陆俊超蔡子华中睿通信规划设计有限公司广东广州510630

超密集异构网络是5G大幅提升单位面积的频谱效率、成倍增加网络容量的重要途径。由于网络的异构化以及5G工作频段向更高频带拓展,上行受限问题凸显,亟需制定切实可行的上行性能提升方案。通过对辅助上行、双连接以及上下行解耦方案的分... 详细信息

超密集异构网络是5G大幅提升单位面积的频谱效率、成倍增加网络容量的重要途径。由于网络的异构化以及5G工作频段向更高频带拓展,上行受限问题凸显,亟需制定切实可行的上行性能提升方案。通过对辅助上行、双连接以及上下行解耦方案的分析,提出了在5G超密集异构网络不同建设阶段的上行增强解决方案。

关键词：异构网络辅助上行双连接上下行解耦

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5G增强上行覆盖技术研究

广播与电视技术 2020年第8期47卷 87-93页

作者：肖婧婷张国庭杨明国家广播电视总局广播电视科学研究院北京100866

5G作为新基建的建设方向之一,在未来几年会有大幅的规划建设。国内目前分配给5G的频段包括中频、低频,未来可能还会包括高频。中高频进行5G覆盖的时候,会有上下行链路不平衡的现象。本文计算了国内不同5G频段的上下行覆盖差异,对比分析... 详细信息

5G作为新基建的建设方向之一,在未来几年会有大幅的规划建设。国内目前分配给5G的频段包括中频、低频,未来可能还会包括高频。中高频进行5G覆盖的时候,会有上下行链路不平衡的现象。本文计算了国内不同5G频段的上下行覆盖差异,对比分析了双连接、上下行解耦、载波聚合和超级上行等几种可用于5G增强上行覆盖的技术,可为5G上行增强覆盖方案选择提供参考。

关键词： 5G 增强上行覆盖双连接上下行解耦载波聚合超级上行

B5G/6G蜂窝车联网智能接入与资源管理关键技术及展望

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移动通信 2022年第11期46卷 14-19页

作者：焦椤方许云霆张天祺刘婷婷周海波南京大学电子科学与工程学院江苏南京210023

B5G/6G蜂窝车联网是构建现代智能交通系统、突破当前交通困境的重要信息化技术手段。以车辆用户为中心的智能接入与异质多资源动态管理是B5G/6G蜂窝车联网学术前沿与产业应用的关注热点。分析了用户为中心的B5G/6G蜂窝车联网智能接入与... 详细信息

B5G/6G蜂窝车联网是构建现代智能交通系统、突破当前交通困境的重要信息化技术手段。以车辆用户为中心的智能接入与异质多资源动态管理是B5G/6G蜂窝车联网学术前沿与产业应用的关注热点。分析了用户为中心的B5G/6G蜂窝车联网智能接入与动态资源管理的核心挑战;介绍了用户为中心的B5G/6G蜂窝车联网智能接入与动态资源管理的代表性前沿技术方法;探讨了用户为中心的B5G/6G蜂窝车联网新型网络架构、柔性接入管理、弹性资源适配、按需业务服务等重要研究方向;最后,对用户为中心的B5G/6G蜂窝车联网智能接入与资源管理的未来发展方向进行了总结与展望。

关键词： B5G/6G 蜂窝车联网上下行解耦资源管理数字孪生无蜂窝网络

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5G无线网上行覆盖增强技术探讨

通信电源技术 2020年第1期37卷 207-209,212页

作者：李兵阳梦华湖南省邮电规划设计院有限公司

5G NR主流频段为3.5GHz(C-band),下行覆盖能力与4G LTE相当,但上行受终端天线数量和发射功率限制,覆盖能力有限,上下行覆盖严重不平衡。在阐述5G NR网络总体架构的基础上,详细分析了双连接(DC)、上下行解耦(SUL)、超级上行(Super UL)、... 详细信息

5G NR主流频段为3.5GHz(C-band),下行覆盖能力与4G LTE相当,但上行受终端天线数量和发射功率限制,覆盖能力有限,上下行覆盖严重不平衡。在阐述5G NR网络总体架构的基础上,详细分析了双连接(DC)、上下行解耦(SUL)、超级上行(Super UL)、下行载波聚合(DL CA)和上行载波聚合(UL CA)等上行覆盖增强技术的原理及特点,对比总结了各技术的优势与不足,并对上行覆盖增强技术的应用进行了展望。

关键词： 5G NR 上下行解耦超级上行下行载波聚合上行载波聚合