文章对第五代移动通信技术(5G)同步网时间源下沉部署方案进行了深入分析。对比集中式部署方案, 分析了源下沉部署的应用场景、优势和部署思路。并对时间源下沉部署时带来的同步域划分、同步保护和管控等技术进行了分析, 提出了相应的解决方案和建议。最后结合国内同步网的实践, 对时间源下沉应用的演进模式进行了分析, 为正在进行中的5G同步网组网技术研究和规模部署提供了参考。

针对水中射频通信系统通信距离严重受限和声学通信系统传输速率低等问题, 可见光通信(VLC)系统为水下中远距离高速无线通信提供了一种解决办法。文章利用样本水质测试对水下短距离信道模型进行了估计, 提出了一种短距离光路介质的衰减系数测试方法, 并且开发了一种水下VLC系统。该系统根据发光二极管(LED)的伏安特性设计直流偏置电路, 对其进行了频谱响应分析。在水槽中进行了蓝色465 nm和白色光源的水下全双工音频实验。实验结果表明, 在发送额定光功率为1 W, 接收端采用S6968的硅本征半导体(PIN)光电探测器, 系统能够在样本水介质(衰减系数c=0.206 7 m-1)中进行全双工通信, 两种光源通信距离均超过了5 m。通过对接收端信号功率谱估计分析、信噪比测试以及扬声器的直观演示, 验证了该实验系统语音通信性能, 为后续水下VLC多种业务传输系统的开发提供了参考。

针对海岛间通信系统存在建设成本高和传输信号需要中继放大等问题, 文章采用曼彻斯特编解码设计了一种新型自由空间光(FSO)通信系统, 支持100 km海底光缆(采用G.654普通单模光纤)级联1 km FSO无线链路实现10 Gbit/s光信号的收发和传输。文章采用仿真实验测试了无线光信号在晴天、雨天和雾天中传输前后的时域波形、光谱、眼图和误码率(BER)等指标。研究结果表明, 光信号接收机灵敏度在背对背系统中为-18.92 dBm; 光信号接收机在晴天、雨天和雾天, 经100 km海底光缆级联1 km FSO信道传输信号时的灵敏度分别为-17.72、-16.66和-11.16 dBm。相关结果证明,应用曼彻斯特码的海岛间FSO通信系统在未来海域信息传输领域具有重要的潜在应用价值。

文章简要介绍了第五代移动通信技术(5G)前传网络技术架构,对中国电信和中国联通共建共享建网模式下5G前传需求进行了分析,并给出了5G前传承载实施方案;同时,结合中国电信与中国联通5G共建共享模式下的工程建设经验,给出了5G前传网络建设规划、工程设计及施工方案建议。基于无源波分复用技术,可以有效减少光纤资源消耗,降低建网成本,对于多快好省地实现5G前传网络覆盖具有较好的指导意义。

窄带物联网(NB-IoT)存在多种辅同步信号,需要很多的空间去存储,而NB-IoT有低功耗的要求,因此文章提出了一种自相关与互相关联合的检测算法。该算法首先对辅同步信号进行拆分,利用相位偏移量随着帧号变化的规律,减少了算法中的乘法运算,其次利用Zadoff-Chu (ZC)序列在辅同步信号中的对称性,对接收信号自相关,结合本地信号与接收信号的互相关,可以检测出辅同步信号,求出小区标识(ID)号。通过对比其他算法,文章所提算法在保证性能的前提下,能够极大地降低算法复杂度。

针对目前移动前传中使用的通用公共无线电接口(CPRI)技术频谱效率不高的问题,文章提出使用Delta-Sigma调制(DSM)技术作为一种新的前传接口。另外,针对高阶稳定Delta-Sigma调制器参数搜寻中计算复杂度过高问题,使用遗传算法对所使用的四阶Delta-Sigma调制器的结构参数进行了搜索优化,并将该优化结构参数下的仿真结果与原结构参数下的仿真结果进行了比较。在1 bit量化的情况下,使用优化参数的Delta-Sigma调制器增大系统传输容量的同时,平均误差向量幅度(EVM)从0.031下降到0.028; 在2 bit量化的情况下,平均EVM从0.013下降到0.011。

针对大规模多输入多输出(MIMO)系统中线性最小均方误差(MMSE)信号检测算法复杂的高维矩阵求逆难以用于实际工程的问题,文章基于矩阵分块思想并结合Neumann级数展开算法,提出了一种低复杂度的混合迭代算法。利用MMSE算法中加权矩阵逆矩阵的Neumann级数二阶展开作为其分块矩阵求逆的迭代初始值,可以有效提高算法收敛速度。仿真结果表明,该方法能以较少迭代次数逼近传统MMSE算法较优检测性能,并降低计算复杂度。

针对低轨第五代移动通信技术(5G)协议标准、R16协议标准以及基于5G低地球轨道(LEO)宽带卫星通信系统的终端基带芯片研发的迫切需求,在分析了LEO-5G系统的物理广播信道(PBCH)链路结构和下行时频同步总体架构的基础上,文章提出了一种“两块合并分两段互相关”的主同步信号(PSS)检测算法进行粗频偏估计,通过辅同步信号(SSS)相关对频偏进一步估计,并结合小区特定参考信号(CRS)导频信号确定精确同步的LEO-5G下行同步算法与现场可编程逻辑门阵列(FPGA)实现方案。利用Vivado和Matlab软件对算法的可行性与有效性进行了仿真验证,结果表明,该同步算法具有较好的实时性和较高的稳定度,下行时频同步FPGA模块管理信息库(MIB)解析正确率约为83.07%,并且对于进行时序和资源消耗评估的芯片,存储资源消耗仅为11.7%,各项指标均符合要求。

针对第五代移动通信技术(5G)网络业务的多样性和复杂性导致传统产品基于泊松分布的可靠性试验置信度分析方法不再适用的问题,文章提出了基于业务故障分布统计的置信度分析方法,在5G网络业务的可靠性试验前期设计进行预试验,并根据预试验数据特点使用两种业务故障分布拟合方法对业务故障数据进行统计拟合,得到5G网络业务的故障分布规律,由此进行置信度分析,计算5G网络业务可靠性试验所需的试验次数以及对应的评估结果置信区间。案例验证表明,文章所提方法可帮助5G网络的可靠性试验设计者得到可信的试验结果。

最小均方误差(MMSE)检测器在大规模多输入多输出(MIMO)系统中实现了较优的误码率(BER)性能,但其涉及高复杂度的大规模矩阵求逆运算,因此对硬件要求很高。针对这一问题,文章提出了一种预处理的广义加权高斯赛德尔(GS)(GW-PGS)迭代算法。在该算法中,首先提出了基于预处理的初始化方案,在不增加额外复杂度的情况下加快了收敛速度。此外,文章还提出了自适应的加权因子方案。实验结果表明,与传统GS算法相比,文章所提算法能够有效降低BER和计算复杂度。