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LTE-Advanced系统中Small Cell干扰协调及其关键技术研究
作 者: 陈铭珅
导 师: 谈振辉
学 校: 北京交通大学
专 业: 通信与信息系统
关键词: LTE-A 小基站增强 增强型小区间干扰协调 新载波类型 系统级仿真
分类号: TN929.5
类 型: 硕士论文
年 份: 2014年
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内容摘要
由第三代合作伙伴计划(the3rd Generation Partnership Project,3GPP)主导和推动的升级版长期演进(Long Term Evolution Advanced, LTE-A)已经成为当前广泛使用的第四代移动通信标准。LTE-A中采用了多天线增强、载波聚合、多点协作传输和中继通信等新技术,在频谱效率、系统带宽、峰值传输速率等方面较之前有了大幅度的提高。作为迄今为止发展最快的移动通信技术,LTE-A也不断面临着新的挑战。随着移动通信用户需求的不断激增,小型基站(Small Cell)成为业内大部分运营商和设备商扩展系统容量的首选解决方案。受到广泛关注的Small Cell增强技术有望在2014年6月写入3GPP Release-12技术规范中。Small Cell的发射功率较小,可以部署在热点地区有效地提升系统容量、改善用户体验。Small Cell的应用带来了新的机遇,也引入了新的难题。Small Cell的大量部署会造成小区间交叠区域增加,由于LTE-A一般采用同频组网模式,交叠区域增加意味着小区间干扰加剧。为了应对小区间干扰,LTE中已经有了一些较为成熟的技术,如部分频率复用、软频率复用等,但这些技术对于Small Cell场景的增益十分有限而且部署难度很大。增强型小区间干扰协调(nhanced Inter-Cell Interference Coordination, eICIC)是LTE-A中引入的一种干扰协调技术,通过时域上的资源分配,配合小区范围扩展技术,可以在分流用户到Small Cell的同时改善Small Cell小区用户的信道条件,能够有效改善系统整体性能。本文还引入了一种新的载波类型(New Carrier Type, NCT),通过合理设计,能够压缩原有LTE-A系统中载波的参考信号的开销,由此可以减少能源消耗、提高资源利用率并进一步减少小区间干扰、获得系统性能的增益。不过,由于NCT压缩了公共参考信号,将导致LTE Release-8的用户无法正常工作,因此NCT不具备后向可兼容性,在标准化的进程中需要将谨慎考虑。为了准确评估技术方案的可行性和系统增益,本文采用了按照3GPP小型基站增强(Small Cell Enhancements, SCE)仿真场景搭建的LTE-A系统级仿真平台。本文将eICIC技术引入SCE场景中,并利用LTE-A系统级仿真平台分析了eICIC技术在SCE场景下的系统性能增益,给出了eICIC在SCE场景下的最优配置。本文还分析了新载波类型NCT的技术细节,通过理论推导和系统级仿真得到了NCT的开销压缩增益和干扰消除增益,验证了NCT在单纯宏基站覆盖和SCE场景下均能提供明显的系统性能增益。
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全文目录
致谢 5-6 中文摘要 6-7 ABSTRACT 7-9 序 9-15 1 引言 15-23 1.1 课题研究背景 15-20 1.1.1 研究背景 15-18 1.1.2 研究意义 18-20 1.2 研究现状 20-22 1.3 论文主要内容及组织结构 22-23 1.3.1 论文主要内容 22 1.3.2 论文组织结构 22-23 2 LTE-Advanced概述 23-35 2.1 正交频分多址技术 23-25 2.2 LTE-A帧结构 25-27 2.3 LTE-A时频资源块结构 27-29 2.4 物理层信号和信道 29-32 2.4.1 物理层信号 29-31 2.4.2 物理信道 31-32 2.5 LTE-A系统架构演进 32-34 2.6 本章小结 34-35 3 LTE-Advanced系统级仿真平台 35-51 3.1 系统级仿真平台简介 35-40 3.1.1 仿真环境 35-38 3.1.2 传输业务模型 38 3.1.3 软件仿真算法流程 38-40 3.2 无线信道模型 40-44 3.2.1 无线信道特征 41-42 3.2.2 空间信道模型 42-44 3.3 分组调度模块 44 3.4 HARQ模块 44-46 3.5 链路自适应模块 46-47 3.6 接收机模块 47-48 3.7 SCE仿真场景 48-50 3.8 本章小结 50-51 4 增强型小区间干扰协调技术在SCE中的应用 51-61 4.1 eICIC概述 51-56 4.1.1 小区范围扩展 51-54 4.1.2 时域资源分配 54-55 4.1.3 调度策略 55-56 4.2 SCE场景中eICIC性能仿真与分析 56-60 4.2.1 仿真参数设置 56-57 4.2.2 仿真结果与分析 57-60 4.3 本章小结 60-61 5 新载波类型 61-71 5.1 NCT设计方法 61-63 5.2 NCT增益分析 63-64 5.3 宏小区场景中NCT性能仿真与分析 64-67 5.3.1 仿真参数设置 65-66 5.3.2 仿真结果与分析 66-67 5.4 SCE场景中NCT性能仿真与分析 67-69 5.4.1 仿真参数设置 67-68 5.4.2 仿真结果与分析 68-69 5.5 本章小结 69-71 6 总结与展望 71-73 6.1 论文研究工作总结 71 6.2 未来研究展望 71-73 参考文献 73-77 作者简历 77-81 学位论文数据集 81
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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信 > 移动通信
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