OFDM系统最佳跳频码设计及LTE FDD网络覆盖分析

发布时间：2017-10-13 12:10

  本文关键词：OFDM系统最佳跳频码设计及LTE FDD网络覆盖分析

  更多相关文章： LTE频分双工 正交频分复用 最佳跳频码 相关函数 覆盖规划

【摘要】：近年来,移动通信网络数据速率的提升越来越明显,国内各运营商在4G网络的规划和建设方面已经积累了丰富的经验,但对于全网覆盖尤其是低频覆盖仍处于初步探索的阶段。论文以江苏省邮电规划设计院和中国电信LTE无线网络规划的工程项目为基础,讨论了LTE的关键技术OFDM,针对因多普勒频移引起OFDM的子载波干扰的问题,寻求解决方案,并对LTE FDD 800MHz频段网络建设的可行性进行了分析与研究。首先介绍了课题的研究背景及现状,对OFDM技术进行了分析研究,探索利用跳频的方法解决OFDM系统中因时延和多普勒频移产生的子载波之间的干扰。研究同时具有理想的自相关和互相关特性的跳频图样,给出了计算序列相关函数的计算机程序,并介绍了最佳跳频码的设计方法。然后分析了LTE FDD 800MHz频段网络建设的可行性。以典型密集城区、一般城区、郊区和农村进行区域划分,计算和分析了800MHz频段与1.8GHz频段的LTE FDD链路预算,结果表明,在不考虑基站覆盖重叠的条件下,800MHz的覆盖率相比1.8GHz提升约80%,800MHz在农郊地区相对于主城区覆盖率提升明显。使用Aircom仿真软件,对某市的工业园区和居民区进行覆盖仿真,采用原有的CDMA 800MHz站址,分别进行800MHz LTE FDD和1.8GHz LTE FDD建站,结果表明,LTE FDD 800MHz相较于LTE FDD 1.8GHz,在该市工业园区的覆盖率提升近20%,在该市居民区的覆盖率提升近17%。结合链路预算和仿真的结果,可知利用现有的站址进行网络建设时,800MHz频段相比1.8GHz频段具有更高的覆盖率,特别是在现网站址间距较大的情况下,如郊区和农村地区,覆盖性能提升更为明显。最后分析了频率选择方案,提出了LTE FDD的全网建设建议。根据目前CDMA 800MHz系统的载波配置,分析现有频谱下的两种引入800MHz LTE FDD网络的方案:下边缘方案和三明治方案。根据两种方案的特点,建议如后期需考虑次800MHz的引入,应选择下边缘方案,如不考虑次800MHz频段的引入,建议选择三明治方案,降低对现有网络的影响。综上所述,论文对因多普勒频移产生的OFDM子载波干扰的问题从理论上进行了深入研究,通过编写计算序列相关函数的计算机程序,简化了研究最佳跳频码的设计方法。对中国电信采用现有800MHz频段进行LTE FDD网络建设进行了可行性分析与研究,并提出了建设性的意见,论文的研究成果对于后续4G网络的设计和建设具有重要参考价值。
【关键词】：LTE频分双工 正交频分复用 最佳跳频码 相关函数 覆盖规划
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN929.5
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-13
• 1.1 引言9-10
• 1.2 论文研究背景及国内外现状10-11
• 1.3 论文的研究意义11-12
• 1.4 论文的主要内容及章节安排12-13
• 第二章 LTE基础13-24
• 2.1 移动信道的特点13-14
• 2.2 传播衰耗14
• 2.3 移动信道的干扰14-16
• 2.3.1 多普勒效应15
• 2.3.2 多径效应15-16
• 2.4 多天线技术16-18
• 2.4.1 多天线技术的类型16-17
• 2.4.2 多天线系统的优缺点17-18
• 2.5 OFDM技术18-23
• 2.5.1 OFDM与FDM18
• 2.5.2 OFDM的基本原理18-22
• 2.5.3 OFDM的特点22-23
• 2.6 本章小结23-24
• 第三章 最佳跳频图样24-38
• 3.1 时延和多普勒频移对于OFDM的影响和解决办法24-27
• 3.1.1 时延和多普勒频移对于OFDM的影响24-25
• 3.1.2 解决问题的办法25-27
• 3.2 置换序列27-32
• 3.2.1 序列的表示28
• 3.2.2 放置函数28
• 3.2.3 序列相关函数的计算方法28-32
• 3.3 Welch Costas序列的结构与特性32-35
• 3.3.1 指数型Welch Costas序列33
• 3.3.2 Welch Costas序列在水平方向的循环移位33-34
• 3.3.3 Welch Costas序列在垂直方向的循环移位34-35
• 3.4 基于Welch Costas序列的OFDM系统跳频图样的设计35-37
• 3.5 本章小结37-38
• 第四章 LTE FDD覆盖分析38-54
• 4.1 无线传播模型38-39
• 4.2 天线技术特性39-40
• 4.3 链路预算40-42
• 4.3.1 链路预算模型40-41
• 4.3.2 链路预算的意义41-42
• 4.4 LTE网络覆盖42-44
• 4.4.1 覆盖指标42-43
• 4.4.2 覆盖规划43-44
• 4.5 800MHz与 1.8GHz频段覆盖能力对比分析44-53
• 4.5.1 链路预算分析44-45
• 4.5.2 仿真分析45-53
• 4.6 本章小结53-54
• 第五章 CDMA 800MHz频段进行LTE建设可行性分析54-68
• 5.1 频率规划54-56
• 5.1.1 频率资源54
• 5.1.2 频率组网方式54-56
• 5.2 CDMA与LTE的同频干扰56-58
• 5.2.1 CL同频干扰的类型56-57
• 5.2.2 CL同频干扰的要求57
• 5.2.3 CL同频干扰的缓冲区设置57-58
• 5.3 频率重整58-64
• 5.3.1 频率重整的基本原则58-59
• 5.3.2 现有频率使用情况59-60
• 5.3.3 下边缘方案60-61
• 5.3.4 三明治方案61-63
• 5.3.5 下边缘方案对比三明治方案63-64
• 5.4 全网覆盖的过渡建议64-67
• 5.4.1 网络定位建议64-65
• 5.4.2 基站主设备配置65-66
• 5.4.3 全网建设建议66-67
• 5.5 本章小结67-68
• 第六章 总结与展望68-70
• 6.1 论文工作总结68-69
• 6.2 未来工作展望69-70
• 参考文献70-73
• 附录1 程序清单73-76
• 附录2 攻读硕士学位期间撰写的论文76-77
• 致谢77

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