支持大量可拉远天线单元即插即用的智能基站研究

It has been shown by lots of researches that the capacity of mobile communications system can be improved by increasing the number of antennas covering cells, while the key to reduce the electromagnetic radiation and carry out green communications is to shorten the distance between mobile terminals and transmitting antennas. Thus, studying the intelligent basestation system supporting a large number of antenna units to plug and play in the remote of basestation is the most feasible way to both improve system capacity and realize green communications. In this project,we will orient to 5th generation mobile communications system characterized by large capacity, greenness, intelligent coverage, high spectrum efficiency, multi-mode collaboration,study the intelligent basestation system supporting a large number of remote antenna elements to plug and play,explore the architecture of 5th generation mobile communications systems and implement method of main function modules in basestation and mobiles. The main research contents include: (1)Theoretical research and simulation of the basic function modules of antenna units, basestation units and mobile terminals in the intelligent basestation system supporting a large number of remote antenna units to plug and play; (2)Intelligent configuration of large scale MIMO downlink transmission;(3)The smooth handoff algorithm of connected antenna unit sets for mobile terminals; (4)Antenna units' hierarchical coverage technology; (5)The joint optimal allocation algorithm concerning antenna units, antenna transmit power and channel resource;(6) Technology of multi-system mobile terminals supporting.

大量研究表明：增加覆盖天线数目可以有效提升移动通信系统的容量；此外，降低电磁辐射、实现绿色通信的关键在于拉近移动终端与发射天线之间的距离。所以，既要提升系统容量又要同时实现绿色通信的最可行方法，就是研究支持大量天线单元在基站远端可以即插即用的智能基站系统。本课题拟面向具有"大容量、绿色、智能覆盖、高频谱利用率、多模协同"等特点的第5代移动通信系统，研究支持大量可拉远天线单元即插即用的智能基站系统，探索第5代移动通信系统的体系架构及基站与移动台的核心功能单元模块的实现方法。课题主要研究内容包括：⑴支持大量远端天线单元即插即用的智能基站系统中天线单元、基站单元以及移动终端基本功能模块的理论研究与仿真；⑵大规模下行MIMO传输的智能配置技术；⑶移动终端基站内"接入天线单元集"的平滑切换算法；⑷天线单元分层覆盖技术；⑸天线单元、天线发射功率以及信道资源的联合最优分配算法；⑹多体制移动终端支持技术。

一、背景：大量研究表明，增加覆盖天线数目可以有效提升移动通信系统的容量；此外，降低电磁辐射、实现绿色通信的关键在于拉近移动终端与发射天线之间的距离。所以，既要提升系统容量又要同时实现绿色通信的最可行方法，就是研究支持大量天线单元在基站远端可以即插即用的智能基站系统。..二、主要研究内容：本课题面向具有“大容量、绿色、智能覆盖、高频谱利用率、多模协同”等特点的第5 代移动通信系统，研究了支持大量可拉远天线单元即插即用的智能基站系统，探索第5 代移动通信系统的体系架构及基站与移动台的核心功能单元模块的实现方法。课题主要研究内容包括：⑴支持大量远端天线单元即插即用的智能基站系统中天线单元、基站单元以及移动终端基本功能模块的理论研究与仿真；⑵大规模下行MIMO 传输的智能配置技术；⑶移动终端基站内“接入天线单元集”的平滑切换算法；⑷天线单元分层覆盖技术；⑸天线单元、天线发射功率以及信道资源的联合最优分配算法；⑹多体制移动终端支持技术。..三、重要结果：对支持支持大量远端天线单元即插即用的智能基站系统进行了深入研究，获得了如下研究成果：一、对分布式天线系统的最优天线部署进行了研究，得到了最优部署所满足的条件；二、对分布式天线系统的天线选择、功率分配、信道分配等算法进行了研究，获得了具有应用价值的低复杂度算法；三、对D2D分层覆盖系统的抗干扰技术进行了研究，提出了一系列具有应用价值的抗干扰方案；四、对可见光室内辅助覆盖技术进行了研究，提出了具有应用价值的调制技术。..四、关键数据：相关研究成果通过论文与专利的形式体现，发表SCI检索的国际期刊论文33篇，EI检索的国际会议论文26篇，中国发明专利26项。..五、科学意义：课题成果揭示了支持大量远端天线单元即插即用的分布式天线系统的运作规律，针对不同的系统性能指标，给出了天线如何最优分布、资源如何最优分配的方法，研究成果对5G系统的研发具有一定的参考价值。