基于UE测量辅助的TD-LTE家庭基站时间同步算法

发布时间：2017-09-16 10:28

  本文关键词：基于UE测量辅助的TD-LTE家庭基站时间同步算法

  更多相关文章： 家庭基站 时间同步 UE辅助 加权平均

【摘要】：随着通信技术的不断演进,移动网络的覆盖率、容量和移动性等性能被要求不断提高,家庭基站在移动通信系统中的地位日益凸显。家庭基站网络的显著特点是部署的密集性和无规划性,干扰不可避免。在TDD(Time Division Duplexing)系统中,相邻小区之间子帧不同步或者上下行时隙比例配置模式不同,会导致严重的时隙干扰。为了解决TDD系统中家庭基站网络的非同步干扰问题,论文提出基于UE(User Equipment)测量辅助的TD-LTE (TD-Long Term Evolution)家庭基站时间同步算法。基于网络侦听的家庭基站同步方法可以较好地实现基站同步,其中讨论较多的是基站空中接口自同步方法,基站通过空中接口侦听邻基站信号,模拟终端上行同步调整自身定时与邻基站对齐以实现同步,但基站模拟终端侧行为会对基站的正常服务产生影响。针对该问题,论文考虑采用UE代替基站测量时间差。家庭基站选择接入自身的UE作为辅助UE,辅助UE测量服务基站与周围多个邻基站之间的参考信号时间差,并上报给服务基站,服务基站对时间差信息进行加权平均计算并更新自身定时,通过多次迭代更新最终实现全网同步。根据时间更新模式的不同,论文分别设计了同步更新方案和异步更新方案。针对异步更新方案中时间收敛速度慢的问题,论文引入基于X2接口时间信息交互技术,即在每个迭代周期内,从辅助UE获取时间差信息的家庭基站通过X2接口与多个同步源交互该信息,从而实现一个迭代周期内多个家庭基站同时更新自身定时以提高收敛速度。此外,在现实场景中,存在家庭基站没有UE接入而无法选择辅助UE的情况。论文针对该问题从同步更新方案和异步更新方案两个角度分别设计改进型方案,引入基站自休眠机制并提出基于UE测量辅助和空口侦听相结合的时间同步方法。通过仿真实验对论文所提算法进行定性和定量分析,仿真结果表明基于UE测量辅助的时间同步算法可以较好地实现家庭基站网络同步,同步更新方案在收敛速度上远快于异步更新方案。应用X2接口时间信息交互技术的同步方法可以有效地提高收敛速度。此外,对引入基站自休眠机制的同步更新方案深入分析可知,UE较少时,家庭基站网络会产生多个割裂子集,通过对这一特定场景的仿真模拟发现,各子集内部可达成时间收敛一致。
【关键词】：家庭基站 时间同步 UE辅助 加权平均
【学位授予单位】：安徽大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN929.5
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 研究背景和意义9-11
• 1.2 国内外对基站时间同步方法研究现状11-13
• 1.3 主要内容与章节安排13-15
• 第二章 家庭基站时间同步基础15-29
• 2.1 家庭基站简介15-19
• 2.1.1 概述15
• 2.1.2 家庭基站接入模式15-17
• 2.1.3 系统网络架构17-18
• 2.1.4 家庭基站同步技术18-19
• 2.2 TD-LTE系统帧结构介绍19-21
• 2.3 TDD系统小区间非同步干扰21-23
• 2.4 分布式时间同步算法研究23-28
• 2.4.1 Gossip算法23-27
• 2.4.2 分布式网络时间同步算法27-28
• 2.5 本章小结28-29
• 第三章 基于UE辅助的家庭基站时间同步算法设计与分析29-49
• 3.1 基于空口侦听的时间同步算法分析29-30
• 3.2 UE测量上报方案的设计30-36
• 3.2.1 UE测量参考信号时间差30-33
• 3.2.2 UE测量上报过程33-36
• 3.3 同步算法设计36-41
• 3.3.1 系统模型36-37
• 3.3.2 同步更新方案37-39
• 3.3.3 基于X2接口时间信息交互的异步更新方案39-41
• 3.4 算法分析41-44
• 3.4.1 同步更新方案算法分析42-43
• 3.4.2 异步更新方案算法分析43-44
• 3.5 同步方案改进44-47
• 3.5.1 基于UE测量辅助和空口侦听相结合的方法45-47
• 3.5.2 基站的自休眠策略47
• 3.6 本章小结47-49
• 第四章 仿真结果与分析49-60
• 4.1 仿真场景与模型49-51
• 4.1.1 仿真模型及参数49
• 4.1.2 仿真场景生成49-50
• 4.1.3 仿真步骤50-51
• 4.2 结果分析51-59
• 4.2.1 同步和异步更新方案仿真结果51-53
• 4.2.2 基于UE测量辅助和空口侦听结合同步的仿真结果53-54
• 4.2.3 同步更新方案存在多个割裂子集的情况54-56
• 4.2.4 基于X2接口交互时间信息可提高收敛速度56-57
• 4.2.5 节点自身时间的影响57-59
• 4.3 本章小结59-60
• 第五章 总结与展望60-62
• 5.1 全文总结60-61
• 5.2 未来研究展望61-62
• 参考文献62-66
• 致谢66

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 尤肖虎;潘志文;高西奇;曹淑敏;邬贺铨;;5G移动通信发展趋势与若干关键技术[J];中国科学:信息科学;2014年05期

2 侯延顺;孙甲琦;王晓波;龚少华;;无人机自组网分布式时间同步方案研究[J];遥测遥控;2014年03期

3 曹亘;贾川;张涛;李福昌;;Small Cell关键技术及部署策略研究[J];邮电设计技术;2014年04期

4 涂涛;杨德朝;顾胜;范伟;;家庭基站时间同步需求导航卫星授时和PTP1588[J];数字通信世界;2014年02期

5 邓爱林;王科钻;;TD-SCDMA与TD-LTE上下行帧同步方式[J];电信技术;2012年07期

6 柴玉辉;王珂;封志宏;;TD-LTE中家庭基站的干扰管理[J];通信技术;2011年11期

7 崔全胜;魏勇;何永吉;史宏光;;PTP1588协议的分析[J];电力系统保护与控制;2011年10期

8 杨琦;石江宏;陈辉煌;;无线自组织网络分布式时隙同步算法[J];系统工程与电子技术;2011年04期

9 刘丽利;曹型兵;;LTE终端空闲模式下的小区选择过程分析[J];山西电子技术;2010年02期

10 赵上林;胡敏强;窦晓波;杜炎森;;基于IEEE1588的数字化变电站时钟同步技术研究[J];电网技术;2008年21期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 刘博;基于Gossip算法的分布式平均共识问题研究[D];哈尔滨工业大学;2013年

，

本文编号：862497