5G异构网络实现方案及物理层安全研究
发布时间：2021-04-05 04:11
在过去二十多年里,移动通信技术经历了飞跃式发展,给人们的生产和生活带来了极大方便。然而,随着当前移动数据流量的指数级增长,4G网络已经无法满足持续增长的用户体验需求。面向5G的异构网络通过在传统的宏蜂窝上部署大量的低功率接入点有效提高了网络的频谱效率、覆盖概率等性能,同时减轻了宏蜂窝负载,降低了投资成本,被认为是应对网络流量爆发式增长的关键技术之一。与此同时,随着超级计算机、量子计算机等高性能计算设备运算能力的极大改善,传统的应用层加密算法面临着极其严峻的挑战。而物理层安全技术可以通过有效利用信道的物理特性提供不依赖于计算复杂度的“绝对安全”,是增强未来5G网络安全的重要手段。为此,本论文主要针对5G异构网络的实现方案及其物理层安全问题进行研究。主要研究工作如下:首先,在大规模MIMO蜂窝与D2D双层异构网络中,提出了一种无线能量获取方案,D2D用户终端（D2D user equipment,DUE）不仅可以从蜂窝网用户终端（cellular user equipment,CUE）附近的射频（radio frequency,RF）干扰信号中获取能量,而且还可以从专用能量塔（power ...
【文章来源】：西北师范大学甘肃省
【文章页数】：125 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
无线通信技术发展历程
虑因素[95]。即将到来的 5G 移动通信系统，将不能再用某项单一的业务接入技术或者某个典型技术特征来定义，而应是面向业务应用和用户体验的智能网络，通过技术的演进和创新，满足未来包含广泛数据和连接的各种业务快速发展的需要[96]。如图 2-2 所示，未来的 5G 将会渗透到诸如体域网、虚拟现实、工业、农业、教育、交通、金融、医疗等与人们生活息息相关的方面，为用户提供光纤般的接入速率，数以亿计设备的连接，支持高铁等超高速移动环境，“零”时延等使用体验，实现以用户为主轴的全方位绿色信息生态系统。未来的 5G 将不再是提供某项单一的服务或者仅仅是某种典型的技术，而是全面面向业务应用和用户体验的智能网络，通过多种技术的融合、演进和创新，为用户提供全方位的极佳服务。
10~20Gbit/s的峰值速率是 1Gbit/s，未来 5G 网络的峰值大地提高，达到 10Gbit/s，在某些特定场景即 20Gbit/s。3 倍于 IMT-Advanced 系统 IMT-Advanced 在室外环境的平均频谱效率以及无线通信系统的演进，5G 网络的 3 倍提高，可以有效地解决流量的爆炸式增短缺。10Mbit/s/m2单一移动运营商在固定区域范围内的业务流一，大型露天场景，数万用户的数据流量；几 Gbit/s 的数据流量。两种情况下无线业务比，5G 通信系统的这项指标更具代表性。
【参考文献】：
期刊论文
[1]双跳中继协作异构网络中断概率分析[J]. 颉满刚,贾向东,周猛,杨小蓉,韩聪慧. 计算机工程. 2019(04)
[2]面向多层异构网的最大和谐均值用户对级联方案[J]. 纪珊珊,贾向东,徐文娟,杨小蓉,范巧玲,陈玉宛. 计算机工程. 2019(01)
[3]Physical Layer Security with Its Applications in 5G Networks:A Review[J]. Li Sun,Qinghe Du. 中国通信. 2017(12)
[4]多层中继协作HetNets用户对关联方案[J]. 颉满刚,贾向东,周猛,纪珊珊,杨正,焦金良. 计算机工程. 2017(09)
[5]基于带内回程的全双工大规模MIMO异构网覆盖分析[J]. 贾向东,颉满刚,周猛. 计算机工程. 2017(07)
[6]基于低分辨率模数转换的全双工大规模MIMO中继系统频谱效率分析[J]. 周猛,贾向东,颉满刚,焦金良. 信号处理. 2017(06)
[7]基于带内无线回程的HetNets安全性能研究[J]. 颉满刚,贾向东,周猛,纪珊珊,焦金良,杨正. 计算机工程. 2018(05)
[8]独立不同分布Nakagami-m信道下选择合并分集信噪比的统计特性及其应用[J]. 李婷婷,雷宏江,赵辉,潘高峰. 中国科学:信息科学. 2017(04)
[9]基于人工噪声和SWIET的安全双向中继通信[J]. 李安,付星群. 华中科技大学学报(自然科学版). 2017(04)
[10]大规模MIMO蜂窝网与D2D混合网络物理层安全性能研究[J]. 颉满刚,贾向东,周猛. 重庆邮电大学学报(自然科学版). 2017(01)
博士论文
[1]无线网络中面向高能效的用户体验质量增强研究[D]. 邵华.北京邮电大学 2017
[2]基于射频能量收集与无速率编码的协作中继网络研究[D]. 邸晓飞.北京交通大学 2017
[3]多用户系统的物理层安全性能研究[D]. 李娜.北京邮电大学 2015
硕士论文
[1]D2D通信系统中能效优化方案的研究[D]. 方昊翔.南京邮电大学 2017
[2]无线网络中窃听者空间泊松分布下的物理层安全研究[D]. 胡翔.北京邮电大学 2017
[3]基于人工噪声干扰的物理层安全传输研究[D]. 付星群.南昌大学 2016
[4]基于能量收集的异构蜂窝网络基站接入与休眠控制机制研究[D]. 宋燕子.中国科学技术大学 2016
[5]全双工大规模MIMO中继系统性能分析与方案设计[D]. 邓鹏飞.西北师范大学 2016
[6]基于保密速率最大化的认知无线电网络物理层安全算法[D]. 谢成静.重庆邮电大学 2016
[7]认知无线电中频谱检测方法的研究[D]. 雷绍婷.杭州电子科技大学 2012
本文编号：3119112
【文章来源】：西北师范大学甘肃省
【文章页数】：125 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
无线通信技术发展历程
虑因素[95]。即将到来的 5G 移动通信系统，将不能再用某项单一的业务接入技术或者某个典型技术特征来定义，而应是面向业务应用和用户体验的智能网络，通过技术的演进和创新，满足未来包含广泛数据和连接的各种业务快速发展的需要[96]。如图 2-2 所示，未来的 5G 将会渗透到诸如体域网、虚拟现实、工业、农业、教育、交通、金融、医疗等与人们生活息息相关的方面，为用户提供光纤般的接入速率，数以亿计设备的连接，支持高铁等超高速移动环境，“零”时延等使用体验，实现以用户为主轴的全方位绿色信息生态系统。未来的 5G 将不再是提供某项单一的服务或者仅仅是某种典型的技术，而是全面面向业务应用和用户体验的智能网络，通过多种技术的融合、演进和创新，为用户提供全方位的极佳服务。
10~20Gbit/s的峰值速率是 1Gbit/s，未来 5G 网络的峰值大地提高，达到 10Gbit/s，在某些特定场景即 20Gbit/s。3 倍于 IMT-Advanced 系统 IMT-Advanced 在室外环境的平均频谱效率以及无线通信系统的演进，5G 网络的 3 倍提高，可以有效地解决流量的爆炸式增短缺。10Mbit/s/m2单一移动运营商在固定区域范围内的业务流一，大型露天场景，数万用户的数据流量；几 Gbit/s 的数据流量。两种情况下无线业务比，5G 通信系统的这项指标更具代表性。
【参考文献】：
期刊论文
[1]双跳中继协作异构网络中断概率分析[J]. 颉满刚,贾向东,周猛,杨小蓉,韩聪慧. 计算机工程. 2019(04)
[2]面向多层异构网的最大和谐均值用户对级联方案[J]. 纪珊珊,贾向东,徐文娟,杨小蓉,范巧玲,陈玉宛. 计算机工程. 2019(01)
[3]Physical Layer Security with Its Applications in 5G Networks:A Review[J]. Li Sun,Qinghe Du. 中国通信. 2017(12)
[4]多层中继协作HetNets用户对关联方案[J]. 颉满刚,贾向东,周猛,纪珊珊,杨正,焦金良. 计算机工程. 2017(09)
[5]基于带内回程的全双工大规模MIMO异构网覆盖分析[J]. 贾向东,颉满刚,周猛. 计算机工程. 2017(07)
[6]基于低分辨率模数转换的全双工大规模MIMO中继系统频谱效率分析[J]. 周猛,贾向东,颉满刚,焦金良. 信号处理. 2017(06)
[7]基于带内无线回程的HetNets安全性能研究[J]. 颉满刚,贾向东,周猛,纪珊珊,焦金良,杨正. 计算机工程. 2018(05)
[8]独立不同分布Nakagami-m信道下选择合并分集信噪比的统计特性及其应用[J]. 李婷婷,雷宏江,赵辉,潘高峰. 中国科学:信息科学. 2017(04)
[9]基于人工噪声和SWIET的安全双向中继通信[J]. 李安,付星群. 华中科技大学学报(自然科学版). 2017(04)
[10]大规模MIMO蜂窝网与D2D混合网络物理层安全性能研究[J]. 颉满刚,贾向东,周猛. 重庆邮电大学学报(自然科学版). 2017(01)
博士论文
[1]无线网络中面向高能效的用户体验质量增强研究[D]. 邵华.北京邮电大学 2017
[2]基于射频能量收集与无速率编码的协作中继网络研究[D]. 邸晓飞.北京交通大学 2017
[3]多用户系统的物理层安全性能研究[D]. 李娜.北京邮电大学 2015
硕士论文
[1]D2D通信系统中能效优化方案的研究[D]. 方昊翔.南京邮电大学 2017
[2]无线网络中窃听者空间泊松分布下的物理层安全研究[D]. 胡翔.北京邮电大学 2017
[3]基于人工噪声干扰的物理层安全传输研究[D]. 付星群.南昌大学 2016
[4]基于能量收集的异构蜂窝网络基站接入与休眠控制机制研究[D]. 宋燕子.中国科学技术大学 2016
[5]全双工大规模MIMO中继系统性能分析与方案设计[D]. 邓鹏飞.西北师范大学 2016
[6]基于保密速率最大化的认知无线电网络物理层安全算法[D]. 谢成静.重庆邮电大学 2016
[7]认知无线电中频谱检测方法的研究[D]. 雷绍婷.杭州电子科技大学 2012
本文编号：3119112
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