基于认知无线电网络的5G移动蜂窝网络结构

董春利 王莉

摘 要：迅速增长的移动设备数量、庞大的数据和更高的数据速率促使人们重新思考当今蜂窝移动通信，预期下一代或第五代（5G）蜂窝网络满足高端需求。SG网络具有3个独特的特点：无处不在的连通性、非常低的延迟和非常高速的数据传输。SG网络将超越最先进的架构和技术，提供新的架构和技术。现有的5G网络结构主要有基于多层、基于认知无线电网络、基于D2D通信和基于云的体系结构。文章详细阐述基于多层、基于认知无线电网络的体系结构。

关键词：认知无线电网络；节能效率；干扰管理；2层体系结构

设想的5G网络的革命性视野及其后发优势，需要新的架构、方法和技术。例如，节能异构框架，基于云的通信（软件定义的网络）（Software Defined Network，SDN）和网络功能虚拟化（Network Function Virtualization，NFV），全双工无线电自干扰抵消（Self-interference Cancellation.SIC），设备到设备（D2D）通信，机器对机器（M2M）通信协议，廉价设备，认知网络（接入授权的、未授权的和共享频带），密集部署，通信和数据传输的安全隐私协议，回程连接，大规模多输入多输出（massive Multiple-Input Multiple-Output，mMIMO），多无线电接入技术（Multi-radio Access Technology，RAT）体系结构，毫米波（mmWave）工作技术，30～300 GHz。有趣的是，5G网络不会仅仅是按照附加容量的4G网络的增强，它们将包含一个系统架构，可视化、概念化和重新设计的通信层。

现有的5G网络结构主要有基于多层，基于认知无线电网络（Cognitive Radio Network，CRN），基于D2D通信和基于云的体系结构。本文详细阐述基于多层CRN的体系结构。

1 2层体系结构

多种2层体系结构已经为SG网络提出，其中，MBS位于顶层，SBS位于底层，在MBS监管下工作。宏蜂窝覆盖了所有不同类型的小蜂窝。……