5G移动通信系统关键技术研究.pptx

国家国际科技合作专项国家国际科技合作专项5G移动通信系统关键技术研究项目负责人: 袁东风 教授信息科学与工程学院,山东大学项目启动会 @ 济南，2014年7月23日 预期研究成果报告提纲 研究背景 拟开展的研究内容 合作必要性和合作基础/31研究背景：第五代移动通信系统研究背景 第五代移动通信系统的研究意义：百姓需求市场巨大标准话语权？5G4GTD-LTE3GTD-SCDMA移动通信正深刻改变着百姓的生活，需求巨大中国是全球第一大移动通信市场，年产值约1万亿人民币10年周期，第五代（5G）系统我们有什么？无论从社会需求、巨大的市场、还是国际话语权，开展5G移动通信系统研发皆具有重要意义!/31 预期研究成果答辩提纲 研究背景 拟开展的研究内容 合作必要性和合作基础/31拟开展的合作研究：研究目标与关键问题5G目标：业务量提高1000倍、单位面积吞吐量提升25倍、能效、谱效提升10倍，峰值速率达到 10Gbps通信需求通信资源更高更快更强吞吐量数据速率服务质量频谱资源能量资源消耗殆尽绿色环保需求移动通信中的根本矛盾与核心问题如何在频谱、能量资源受限的前提下，解决通信需求快速增长与通信资源匮乏之间的矛盾，提升系统容量，实现第五代移动通信系统的目标要求？Capacity V.S. Resources/31拟开展的合作研究：研究方向子课题1频谱资源拓展技术更多的频谱：合理解决频谱资源受限问题更多网络覆盖：保证通信稳定的问题子课题5 可验证部分关键技术的仿真平台子课题2 频谱效率提升技术子课题3能量效率提升技术更多的空间信道：有效解决频谱效率提升问题更多的功率：妥善高效使用功率的问题子课题4覆盖度增强技术完整的5G移动通信系统技术方案/31拟开展的合作研究：子课题1拟开展的合作研究：子课题1：频谱资源拓展技术认知无线电技术联合考虑用户QoS与网络资源的认知模型以博弈论、凸优化为基础的动态资源分配策略现有资源的循环使用频谱资源拓展获取新的可用频段来源：Nokia Research Center高频段（可见光、毫米波）通信技术信道建模与信号特性分析协作布局组网、传输调制机制设计/31拟开展的合作研究：子课题2子课题2：频谱效率提升技术大规模天线系统（Massive MIMO）信道特性及容量增长规律信道信息的获取多用户、多数据流传输机制能效与谱效关联的资源管理Receiver 2Receiver 1Transmitter…/31CSI feedback拟开展的合作研究：子课题3子课题3：能量效率提升技术能量效率提升网络能量消耗模型自适应跨层能效传输机制异构网间协作资源分配策略以随机服务的思想从业务端到端的角度，分析网络能效与时延之间的定量映射关系根据业务的服务质量要求、空时分布，设计面向能效的弹性跨层自适应传输机制分析不同网络架构特点，建立多小区异构网络小区平均能效模型，给出多小区协作通信的高能效资源分配策略/31拟开展的合作研究：子课题4子课题4：移动覆盖率增强技术移动覆盖率增强针对高速移动场景针对人口密集地区移动飞蜂网通过电磁场理论与实际测量手段相结合，建立高速移动场景的信道统计模型利用空间拓扑理论，探讨覆盖度与能效的折中，设计最优的接入点布局方案与组网结构采用跨层设计思想，进行网络扁平化设计，减少信令载荷及时延、实现小区间高效切换小蜂窝组网建立结合小蜂窝和宏蜂窝的异构网络架构模型研究异构网络干扰协调、消除等干扰管理技术（IA）采用小区间负载均衡、资源调度以及多点协同技术，实现灵活切换与资源的有效利用/31拟开展的合作研究：技术路线频谱拓展技术完整的5G技术体系频效提升技术高频段通信组网设计认知的频谱接入多天线资源调度高频段通信传输方案大规模天线传输机制移动飞蜂网扁平化设计小蜂窝异构组网方案能效优先的区间资源调度能效优先的资源分配策略移动飞蜂网传输技术小蜂窝传输技术能效优先的自适应传输机制覆盖增强技术能效提升技术/31 预期研究成果报告提纲 研究背景 拟开展的研究内容 合作必要性和合作基础/31合作必要性中国：IMT-2020工作推进组成立（2013年）美国：纽约理工学院、国家仪器公司 正在进行5G研发欧盟：METIS项目（5千万欧元，2013年）韩国：Samsung宣布开发出第一套以5G技术为核心的系统（2013年）国际合作专项：搭建一个国际共同研发的平台 国际上对于5G的研发皆处于起步阶段，属于占领5G技术的关键时机国际上现有的研究组织具有鲜明的地域性，鲜有国际间的合作产生本项目致力于打造国际研发合作平台，通过深度研究合作，取各家之长，实现协同创新；提升我国在国际上的竞争力，通过平台推广，提升我国在国际上的影响力和认知度。/31合作必要性中方基础良好的人才、资源储备具有潜力的科研人才团队良好的科研平台与设备外方基础外方亟需深厚的理