密集小小区网络的同步技术研究及应用

发布时间：2017-10-30 05:04

  本文关键词：密集小小区网络的同步技术研究及应用

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【摘要】：尽管下一代无线网络(5G)还在初步的讨论研究阶段,诸如毫米波,大规模MIMO,小小区以及新的无线空中接等新技术已被广泛认为会在5G网络中发挥重要作用。以上技术都有很大的潜力来实现5G网络的愿景,其中密集部署的小小区网络被认为是最实际高效的方案。但是,想要最大化小小区网络带来的优势就必须联合一些先进的小区间协作以及干扰消除的技术。这些技术能发挥能效的前提就是要保证小小区之间的同步,这样就使得小小区间同步技术的研究变为了首要任务。本文首先回顾了现存的网络同步技术,并分析了其在小小区场景中应用的限制。当今的通信网络主要有两种同步技术：GPS同步提供了最准确的同步精度,但是因其成本高以及不适用于室内场景而不能在小小区网络中大量使用。另一种同步技术IEEE 1588,其同步性能高度取决于回程链路的质量。因此,我们研究了基于网络侦听的同步方案来解决密集小小区间的同步问题。给出了同步技术相应的理论计算分析,并在此基础上设计了一套基于网络侦听的同步方案。基本方案采用LTE系统中现存的CRS(小区特有的参考信号)作为基本的同步信号,对于该信号的性能进行详尽的剖解分析。基本设计方案的关键在于采用发射信号在时间上的偏移来表示小小区时间同步精度等级。接着又给出了改进的同步方案,改进的重点在于使用SFN(单频网)原理得到更优的同步性能。对于小小区间同步的细节问题,比如如何纠正由于宏小区与小小区的地理位置相距较远造成的传输错误,同步周期的计算以及初始同步过程的建立等进行分析讨论。最后,在密集小小区联合先进的小区间协作技术营造出的高信噪比条件下,研究了如何把SNR的提高直接转化为频谱效率的提高,本文采用更高调制阶数256QAM。对于如何在下一代标准中引进256QAM,进行实际系统下的分析。发现256QAM在LTE版本11及以前的标准对硬件的要求下,性能表现并没有优于64QAM,也就是说256QAM的使用并不能成功的转化为频谱效率的优势。通过不同参数情况下的性能比较,找出了实际系统中阻止256QAM发挥能效的瓶颈参数EVM(收发机性能的硬件参数)。最后研究分析了256QAM的引进对标准的影响。
【关键词】：小小区 基于网络侦听的同步 同步精度等级 同步信号 256QAM
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN929.5
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 1 绪论8-15
• 1.1 课题研究背景8-10
• 1.2 小区同步技术现状分析10-13
• 1.3 本文的组织结构13-15
• 2 基于网络侦听的同步原理15-25
• 2.1 基于网络侦听的同步技术的基本原理15-17
• 2.2 同步信号分析17-21
• 2.2.1 CRS参考信号18
• 2.2.2 CRS信号生成18-20
• 2.2.3 CRS资源映射20-21
• 2.3 时间同步算法分析21-22
• 2.4 频率同步算法分析22-24
• 2.5 本章小结24-25
• 3 基于网络侦听的同步过程设计25-35
• 3.1 同步精度等级通知25-26
• 3.2 网络侦听的干扰问题以及相应的解决方案26-28
• 3.3 初始同步过程28
• 3.4 CRS的同步性能分析28-34
• 3.4.1 CRS时域信号28-29
• 3.4.2 CRS信号的时域相关性29-32
• 3.4.3 CRS同步信号的侦测32-34
• 3.5 本章小结34-35
• 4 改进的同步方案35-44
• 4.1 同步信号设计35-39
• 4.2 同步精度等级的指示39-41
• 4.3 传输时延的纠正41-42
• 4.4 同步周期42
• 4.5 同步过程42-43
• 4.6 本章小结43-44
• 5 小小区网络中的高阶调制44-57
• 5.1 概述44-46
• 5.2 系统要求46-50
• 5.3 实际效益50-52
• 5.4 对于资源消耗和标准的影响52-55
• 5.5 本章小结55-57
• 6 总结与展望57-59
• 6.1 总结57-58
• 6.2 展望58-59
• 致谢59-60
• 参考文献60-64
• 附录64

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本文编号：1116210