动态频谱共享技术在5G中的应用

移动通信是一个资源受限性系统,而频谱是非常关键的资源和要素。目前,移动通信已经进入5G时代,而5G的主力频谱是3.5 GHz,频率越高,覆盖能力就越弱,因此其很难实现城区的深度覆盖及农村的广覆盖,且实现的建设成本也会非常高。目前,中低频谱资源几乎被3/4G占据,且无法全部重耕这些优质的低频段资源。5G与3/4G共用中低频段,由于每张网络承载用户是一个动态变化的过程,若采用固定分配频谱的策略,则会出现网络忙闲不均的现象,从而不能完全发挥中低频谱的利用率。动态频谱共享技术可有效解决上述问题,提高频谱利用率。文中在介绍技术原理的前提下,对该技术实现方式以及部署方式进行了介绍,最后通过测试数据证明了该技术的有效性。

FDDLTE/NR动态频谱共享的性能分析

本研究探讨了FDD LTE/NR动态频谱共享(DSS)技术在5G网络中的应用及其性能。研究选择1.8 GHz频段,在室内环境中进行了实验测试。测试采用路测和CQT方法,比较了LTE单模、NR单模和DSS模式下的网络性能。从RSRP、SINR、MCS、占用RB数以及吞吐量角度多维度地验证动态频谱共享的性能。结果显示,DSS技术在提高频谱利用率的同时,对LTE和NR性能都有一定影响。LTE性能损失在3%到8%之间,而NR性能损失在10%到22%之间。DSS技术能根据LTE和NR的业务需求灵活调整资源,在5G终端普及和网络发展的背景下,可有效提升网络容量和频谱效率。

基于区块链智能合约的动态频谱共享

针对集中式动态频谱共享存在的频谱资源数据安全威胁、管理成本高、扩展性低等问题,利用区块链技术的去中心化、数据不可篡改等特性,提出了一个基于区块链智能合约的动态频谱共享方案。首先,利用区块链ERC4907协议设计了频谱券,保证频谱资源的唯一性标识并可租赁;其次,利用区块链预言机来实时更新空闲频谱资源数据,实现频谱数据的上链;再次,通过基于智能合约的拍卖算法以及Vue框架实现在前端页面对空闲频谱资源所对应的频谱券租赁期限的拍卖。实验结果表明,提出的基于区块链智能合约技术的动态频谱共享方案能够满足用户安全有效地进行动态频谱共享,具有可行性。

面向6G无线通信系统的动态频谱管理技术研究

随着通信技术的快速发展,6G无线通信系统将面临更为严峻的频谱资源调配难题。文章通过深入研究6G无线通信系统的动态频谱管理技术,阐述动态频谱管理的基础理念,包括其种类、追求的目标、运作的原理以及优势。重点分析6G无线通信技术对无线电频谱资源的需求,包括提升频谱使用效率、在多元用户和多样化业务情境下的频谱分配与调度等。同时,深入探索针对无线电频谱的先进管理策略,如无线电频谱的感知与预测、借助机器学习和人工智能的智能管理技术以及面向6G通信技术的动态频谱分配技巧等。最后,剖析无线频道的共用与买卖规则,展望未来研究的趋势与方向。

动态频谱共享研究现状及展望

动态频谱共享作为解决频谱供需矛盾的有效方式之一,在国际上受到了广泛关注。首先,对动态频谱共享的发展情况进行了概述。然后,对国际上动态频谱共享的政策制定、标准化及应用情况等进行了梳理。最后,结合无线电管理现状,分析了实施动态频谱共享在频率管理、台站管理及无线电监测等方面的影响及挑战。

认知无线电网络中的分布式动态频谱共享

研究了基于认知无线电技术的动态频谱共享,基于重复博弈理论设计了一种分布式动态信道接入和功率分配算法.在不影响主用户通信的情况下,每个认知用户能根据自己的服务质量(QoS)需求和本地信息进行分布式信道选择和功率分配,在系统频谱效率和业务QoS之间进行有效折中.该算法具有较好的收敛性,能最大程度地满足用户的业务需求,更适用于异构网络和业务的应用.

认知无线电中基于SA-MIMO-OFDM的动态频谱共享方案

该文提出一种结合频谱自适应(Spectrum Adaptation,SA)与MIMO-OFDM技术的动态频谱共享方案。该方案基于功率门限模型实现非授权信号的自适应频谱成型,并给出了一种简单的动态功率分配算法以最大化比特率。仿真结果表明,该方案能够克服干扰温度模型的局部干扰问题,使用MIMO技术可进一步提高系统性能,通过动态功率分配算法可降低计算复杂性并提高频谱利用率。

异步区块链支持的安全频谱共享

针对目前频谱稀缺的困境,一个经济有效的解决方案是将未充分利用的授权频谱以机会的方式分配给未授权用户。然而,实现大规模频谱共享面临激励缺失、隐私泄露、安全威胁和时延过大等挑战。利用区块联盟链技术的安全机制,设计了由频谱接入层、区块链网络层、区块链共识层构成的区块链动态频谱接入系统。该系统采用异步实时拜占庭容错(Practical Byzantine Fault Tolerance,PBFT)改善共识延时,设计基于最优匹配算法的匹配方案,提高频谱复用率。经仿真验证,该方案频谱复用率提升近6%。相比于实时拜占庭机制,所提方案减少了系统延时,提升吞吐量近129%。

基于契约理论的协作频谱共享动态激励机制设计

针对认知无线网络中网络信息的非对称性和无线节点的自私性,提出一种基于契约的协作频谱共享动态激励机制。考虑到无线节点位置和信道条件等因素的动态特性,在建立主用户和次级用户模型基础上,研究两阶段动态契约激励模型,在次级用户满足激励相容和参与约束条件下,通过鉴别次级用户的真实协作能力,实现主用户期望效用最大化。实验结果表明,该机制能够有效提高协作频谱共享性能,为无线频谱的高效利用和资源共享提供新思路。

LTE与NR动态频谱共享关键技术与性能

为解决5G在较低频段频谱资源不足的问题,3GPP标准组织制定了LTE/NR在同频段动态频谱共享(DSS)技术。通过对DSS关键技术研究和性能分析,并进一步在实验室对单小区性能和组网性能测试验证,论证了DSS在不同条件下的组网性能和抗干扰能力,为新技术应用和网络部署提供了重要的技术依据。

星地混合系统的动态频谱共享

下一代通信技术的目标是实现全面移动和智能互联。为了实现这一愿景,需要将卫星和地面等异构网络进行无缝集成,构建星地混合系统。针对星地混合系统用频特点和存在的问题,为了提高频谱使用效率,对适用于星地混合系统的动态频谱共享技术进行了分析讨论,重点分析了频谱数据库、频率和功率分配、波束赋形及跳波束等一些适用于星地混合系统且非常有发展前景的技术,讨论了它们在不同场景下的适用性以及面临的挑战。

一种动态频谱共享通信系统接入控制算法

针对动态频谱共享通信系统的MAC设计,设计了集中式网络环境下的MAC帧结构,提出了一种基于接入点延时反馈竞争信道信息的时隙ALOHA访问控制算法。在分析时隙ALOHA算法的稳定性基础上,提出使用倍乘因子与伪贝叶斯算法相结合的方法以保证系统的稳定性。仿真结果表明,当发送概率与实际值相差较大时,该算法能达到快速调整的效果,获得稳定的吞吐量。

动态时空数据驱动的认知车联网频谱感知与共享技术研究

随着全球汽车产业智能化和网联化的爆发式发展,作为车联网重要支撑的通信技术面临着频谱资源紧缺的难题。除了提供安全服务以外,车联网服务需求的多样性使得引入认知无线电技术成为有效的解决途径,可以实现与授权用户共享sub-6 GHz和毫米波的异质频谱资源,但车联网复杂动态变化环境的影响使得频谱利用率性能的提升受限。提出了充分利用潜在的多源动态时空数据挖掘和学习车辆轨迹、交通流的变化规律的方法,并利用其规律指导频谱的感知和共享。通过搭建系统级仿真平台进行仿真分析,结果表明所提方案的频谱效率得到有效提升。

动态频谱共享技术的方案与开销研究

动态频谱共享(Dynamic Spectrum Sharing,DSS)技术在同一频段内为不同制式的通信技术动态、灵活地分配频谱资源,这种技术在快速部署5G网络、实现4G向5G平滑演进、利用低频段实现5G网络广覆盖等方面具有重要意义。虽然DSS在多数情况下通过灵活分配频谱资源可以提高频谱资源利用率,但引入DSS技术的同时,也带来了额外的频谱开销。介绍了目前主流的DSS技术方案与相应的开销计算方法,通过对比引入DSS技术前后的开销损失来分析各种DSS技术方案的优缺点,总结归纳出主流技术方案的额外开销。

网络LTE低频网UL动态频谱共享技术应用及吸纳效率提升

文章主要是以引用某电信公司在具体工作为实例,利用900M低频段的覆盖优势,借助移动腾退移交的5M频谱资源,运用UL动态频谱共享新技术、多频段多场景互操作优化,多措并举、精雕细琢,充分发挥L900低频网络效能,提高频谱利用率,增强900M频谱的灵活性,提升4G网络吸纳效率。完善4G广、深度覆盖,实现网络竞争力和市场竞争力双提升,为5G NSA组网建设和Volte业务奠定基础。

基于射频前端的动态频谱共享无线通信系统工作信道选择分析

由于有主用户信号的存在和部分射频器件具有不可消除的非线性特性,将在射频接收机前端中产生三阶交调等干扰信号。为了减小干扰信号的影响,从射频接收机前端的角度分析了主用户信号对动态频谱共享无线通信系统的干扰特性,得出了频谱共享无线通信系统工作信道的选择约束条件,遵循此约束条件可以降低干扰信号带来的负面影响,保障频谱共享无线通信系统的通信质量。最后,在UHF频段动态频谱共享无线通信系统中,实验验证了工作信道选择约束条件的有效性。

基于区块链的动态频谱共享接入技术

引入智能合约的区块链技术具有使能智能结算、价值转移和资源共享等优势,为动态频谱共享系统中存在的安全与信任机制匮乏等问题提供了新的解决方案。从频谱共享系统的实际需求出发,首先对区块链技术在频谱共享中的应用进行了概述,并探讨了区块链应用于大规模频谱共享系统急需解决的关键问题,然后深入分析了解决上述问题所面临的挑战,并提出了相应的关键技术及解决思路。

基于区块链的6G动态频谱共享技术

针对未来6G移动通信网络工作频段更高、覆盖范围更小、建网成本更高、带宽需求更大等问题,分析了6G网络多方共建、频谱动态共享的发展趋势,提出了基于区块链的多方频谱动态共享排队论模型,分析了区块链系统区块体长度对区块处理时延、平均队列长度之间的影响,并结合移动通信网络物理资源分配参数、区块链系统处理能力和业务特征,对基于区块链的频谱动态共享场景进行了仿真对比分析。

4G/5G上行动态频谱共享算法验证与测试

随着各种无线通信技术的快速发展及用户数据需求的激增,无线频谱资源的短缺问题日益突出。基于动态频谱共享的频率分配机制成为提高频谱利用率和解决无线频谱瓶颈问题的关键技术。5G网络在中频C波段的上下行覆盖不平衡,上行覆盖能力受限,4G/5G补充上行和动态频谱共享技术结合可动态利用4G现有频率,提高上行数据速率,并有效解决5G上行覆盖受限问题。通过组建4G/5G试验网,分析验证了4G/5G上行动态频谱共享的最新测试成果。

基于区块链非同质化代币的动态频谱共享

针对集中式动态频谱共享存在的数据安全威胁、实时性差等问题,利用区块链技术的去中心化、数据不可篡改等特性,提出了一个基于区块链智能合约的动态频谱共享方案。首先,利用区块链ERC721协议设计了频谱券,保证频谱资源的唯一性标识并可交换;然后,介绍了基于区块链的动态频谱共享网络模型、系统模型以及各主体之间的交互流程;其次,针对数据上链、频谱竞拍、频谱券支付等功能提供了智能合约的伪代码;最后,设计vue框架的前端页面方便用户和智能合约的交互,并给出了频谱竞拍和频谱券使用的实验结果的演示。实验结果表明,提出的基于区块链技术的动态频谱共享方案能够满足用户安全有效地进行频谱共享需求。