现代移动通信以第一代移动通信技术的发明为标志,在经历爆发式增长后,对人们的生活方式产生巨大的影响。如今,移动通信渗透到生活的方方面面,成为推动社会发展的重要因素之一。5G作为新一代移动通信技术,将广泛应用于增强移动带宽(enhanced Mobile BroadBand,eMBB)、高可靠低时延通信(Ultra-reliable and Low Latency Communication,URLLC)等场景。其中,eMBB是传统移动宽带业务场景的升级,而URLLC是随着5G发展提出的新应用场景。URLLC的时延和可靠性性能相比以往的蜂窝移动通信有了极大的提升,可以广泛应用于工业自动化、智能电网、远程驾驶车联网等垂直行业领域。然而,目前5G新空口(New Radio,NR)中关键技术的研究尚未完成。在保证eMBB场景下业务传输性能的前提下,现有技术无法完全满足URLLC场景下业务传输的超高可靠和低时延性能要求。因此,如何在现有技术框架下设计满足URLLC性能要求的技术方案,是本文研究的关键问题。论文选题来自国家科技重大专项“5G国际标准候选方案评估与验证”。本论文在现有高可靠低时延技术的基础上研究URLLC增强技术方案,主要研究内容和创新成果包括:1、针对采用基于时隙聚合的信道跳频机制提高数据信道传输可靠性时时延较大的问题,本文提出一种基于mini-slot信道重复的跳频机制。首先,在时隙聚合的基础上,结合mini-slot调度方式,设计了基于mini-slot背靠背传输的新信道重复模式以降低数据信道传输时延。其次为保证信道跳频适应于新的信道重复模式,本文设计了基于解调参考信号(Demodulation Reference Signal,DMRS)共享的时隙间跳频机制,同时提出信道间跳频机制。在完成整体设计后,理论分析所提出的基于mini-slot信道重复的跳频机制至少可降低1/2的传输时延。最后通过链路级仿真平台评估方案性能。仿真结果表明,本文提出的技术方案在数据信道传输可靠性达到99.99%的情况下可以多获取3dB左右的跳频增益。2、针对URLLC业务为降低等待时延与eMBB业务同时同频传输过程中出现的相互干扰问题,本文首先对基于免授权传输的URLLC业务提出了预配置资源临时调度的增强技术方案并理论分析方案性能。在免授权传输的URLLC业务预配置多套满足1ms时延和99.99%可靠性要求的传输资源的情况下,基站通过发送指示信息提前告知URLLC用户禁用部分临时借调给eMBB用户的预配置资源,直接避免两种业务同时同频传输过程中的干扰问题,从而保证基站初始调度的URLLC业务采用满足时延和可靠性要求的传输资源进行无损传输。然后本文对动态调度传输的URLLC业务提出扩展型上行功率控制机制。通过进一步扩大功率调整范围提升URLLC业务传输性能,减小两种业务同时同频传输过程中的干扰影响。由此保证基站可在eMBB业务传输过程中调度URLLC业务,降低URLLC业务等待时延。最后通过链路级仿真平台评估基于扩展型上行功率控制机制的性能。仿真结果表明,本文提出的技术方案在承载URLLC业务的数据信道传输可靠性达到99.99%的情况下可获取1～2dB的性能增益。