【摘 要】
:
毫米波(Millimeter wave,mm Wave)凭借其丰富的频谱资源已经成为第五代移动通信系统的关键技术之一,并且将保持持续发展和演进的趋势。然而,高频段的mmWave(30GHz-300GHz)信号传输面临严重的路径和穿透损耗,这为mmWave系统的实际部署和应用带来了巨大挑战。首先,为了补偿mmWave的传输损耗,收发端通常采用大规模天线阵列实现方向性波束赋形,但一方面,窄波束传输性能
论文部分内容阅读
毫米波(Millimeter wave,mm Wave)凭借其丰富的频谱资源已经成为第五代移动通信系统的关键技术之一,并且将保持持续发展和演进的趋势。然而,高频段的mmWave(30GHz-300GHz)信号传输面临严重的路径和穿透损耗,这为mmWave系统的实际部署和应用带来了巨大挑战。首先,为了补偿mmWave的传输损耗,收发端通常采用大规模天线阵列实现方向性波束赋形,但一方面,窄波束传输性能很大程度上依赖于收发端波束的准确对准,而在动态场景下,终端的移动性不仅加剧了波束对准的难度,也导致无线通信系统难以实时进行动态的信道状态信息(Channel state information,CSI)获取和网络性能的优化;另一方面,窄波束传输严重限制mmWave网络的用户覆盖能力,只有位于主瓣波宽之内的用户才能享受高速率的通信服务。其次,由于巨大的穿透损耗,遮挡问题是目前限制毫米波系统覆盖能力的主要瓶颈之一,为此,智能反射面(Intelligent reflecting surface,IRS)技术被引入到毫米波系统的设计和优化中,以进一步实现mmWave系统的盲点覆盖增强。当前国内外针对mmWave通信技术的研究主要集中在准静态场景下的波束管理、波束赋形以及信道估计等领域,而对动态场景下的覆盖增强问题鲜有讨论,而mm Wave网络的覆盖增强问题是限制网络部署的现实问题之一。因此,本文针对面向动态场景的移动毫米波覆盖增强技术进行了如下研究:(1)当前毫米波系统普遍采用的基于正交多址接入的窄波束传输技术严重限制了 mmWave系统的用户覆盖能力,本文率先提出了一种基于机器学习(Machine learning,ML)的mmWave-非正交多址接入(Non-orthogonal multiple access,NOMA)技术以提升动态场景下mmWave网络的用户覆盖。本文利用了 ML方法实现了 mmWave-NOMA网络的性能优化,其中,本文提出了一种基于高斯过程机器助实现高效的波束追踪;然后,本文利用角度域信息,进一步提出了一种基于无监督学习方法的用户分组方法;最后,本文讨论了移动mmWave-NOMA场景下三维波束宽度控制问题,并利用深度学习方法实现了实时的波束宽度优化。(2)IRS是实现未来动态mmWave的盲点覆盖增强的关键技术之一,但IRS的引入使mmWave网络架构高度复杂化,因此,为了充分发挥IRS在移动mmWave系统中的性能潜力,本文对IRS辅助mmWave网络的动态波束管理、级联信道估计及波束赋形等关键问题进行了深入研宄。具体而言,本文分别从传统波束空间搜索和ML辅助两个角度讨论了mmWave-IRS网络的波束管理问题,并基于用户位置信息,提出了一种位置信息辅助的高效波束赋形方法;然后,本文提出了一种自适应网格匹配追踪算法,实现了高分辨率的级联信道估计。最后,本文对整体的研究内容进行了总结,并对动态场景下的毫米波覆盖增强技术的后续研究问题进行了展望。
其他文献
为研究预应力混凝土现浇箱梁早期应变变化规律,结合施工案例进行监测分析,分别选取变宽度和等宽度箱梁截面,在混凝土初凝后开展应变监测,分析监测结果表明,箱梁应变在前期呈现先减小后增大的趋势,预应力张拉后应变不断降低,最终稳定在一个小范围内波动,且等宽度箱梁波动范围较大.箱梁各部分的应变也满足上述规律,且箱梁顶腹板交接处是应变最大、最薄弱的部位,箱梁跨端箱室顶板中心处在初张后应变下降较慢,应采取措施优化设计方案,以预防或减轻早期开裂.
在概述隧道地质超前预报在隧道施工中重要作用的基础上,以具体隧道工程为例,对包括钻机、钻具选择,辅助性技术等在内的水平冲击钻取芯施工过程进行分析探讨.结果表明,本工程采用GJQX-100A型水平冲击取芯钻机设备并与中铁二院工程集团有限责任公司自主开发的三重管取芯钻具配合使用,既能顺利克服隧道施工中水平冲击钻探取芯的技术难题,又能保证钻进施工速度,并显著提高岩心采取率,符合我国隧道施工时超前地质预报在工效及施工质量等方面的要求.
以某高速公路桥梁工程为例,分析了预制T形梁施工技术在工程建设中的具体应用.研究结果表明,预制T形梁施工技术能够显著提高施工效率,在保证桥梁工程质量的同时,缩短工程周期,值得进一步推广.
对预制装配式混凝土箱梁施工技术的优点进行阐述,并结合工程实例,分析该工程预制装配式混凝土箱涵施工技术,包括预制箱涵的施工准备、预制台座施工、预制箱涵施工、吊装运输、箱涵安装,供同类工程参考.
独柱墩桥梁施工技术因施工过程中的占地面积较小、成本相对较低而被广泛应用.为防范桥梁垮塌事故的发生,对独柱墩桥梁的施工技术进行分析,并对加固桥梁的具体措施进行探讨,供同类工程参考.
以某高速公路桥梁技术改造工程为例,在顶升技术比选及施工方案拟定的基础上,对该桥梁工程计算机PLC控制交替及随动装置组合顶升施工过程进行分析探讨.结果表明,本工程所采用的顶升施工技术工效高、安全储备大,虽然施工设备投入多,但能实现施工设备资源集约机动配置,并能在不中断交通运行的情况下快速完成运营路面结构层补强施工.
对路桥工程钻孔灌注桩施工技术进行分析,结合工程实例,并从施工准备、埋设护筒、钻机就位、制备泥浆、冲击成孔、首次清孔、安装钢筋笼、安装导管和声测管、二次清孔、浇筑混凝土方面阐述施工技术应用要点,旨在保证下部结构的承载力符合设计要求,实现预期的施工效果,维护交通的安全稳定运行.
首先对普通球型支座和新型桥梁球型钢支座构成进行比较,然后从试验设计、试验设备仪器选择、试验过程模拟等角度进行了新型钢支座防风沙性能的模拟分析.分析结果表明,新型桥梁球型钢支座具有十分优越的防风沙性能,在模拟年限为5a的情况下,新型钢支座弹性围板表面磨深明显小于普通支座,结构内部风沙侵入量为零,并且在风沙、严寒等运行环境下预期使用寿命可达30年,因此,新型桥梁球型防风沙钢支座在严寒风沙地区具有广阔的应用前景.
以实际预应力变截面连续梁桥加固工程为例,案例工程采取体外预应力加固法对跨中横向裂缝病害给予加固处理.从钢缆索面积确定,线形、锚固及转向机构的配置等方面阐述该桥梁体外预应力加固的设计要点,并对该桥梁加固后的承载力状态给予检测验算,验证了该设计方案的适用性,望能为同类桥梁体外预应力加固设计的应用提供借鉴.
首先介绍了某跨江大桥工程概况及预制T梁施工难度,本跨江大桥通航孔54mT梁梁体自重大、梁高大、梁平面刚度小,预制场与施工现场距离远、运输路线复杂,存在较大的施工难度,必须加强施工方案设计及施工过程控制.然后分析了其T梁架设安装施工方案,并对T梁架设安装施工过程进行研究,具体包括T梁架设准备、预制T梁运输、EBG55-1800型架桥机就位调试及试吊、每跨T梁架设安装、封端混凝土浇筑等过程.本桥梁标段采用的T梁架设施工工艺有效解决了50m及以上桥梁双导梁设计的架桥施工问题.