LTeA系统预码技术和中继资源分配研究.docx

万方数据 东南大学学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。 尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或 撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过 的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明 并表示了谢意。 研究生签名：荛蠡幺日期：型丛．!，型 东南大学学位论文使用授权声明 东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复 印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容 和纸质论文的内容相一致。除在必威体育官网网址期内的必威体育官网网址论文外，允许论文被查阅和借阅，可以 公布(包括刊登)论文的全部或部分内容。论文的公布(包括刊登)授权东南大学研究 生院办理。 研究生签名：熟岛岛导师签汇毒日期： 兰尘山益 万方数据 摘要 为了迎接WiMAX等移动宽带无线接入技术市场的挑战，2004年3GPP启动了UMTS标准的长 期演进版本_I肫。2008年3GPP开始了面向LTE的平滑演进LTE．A技术的研究。LTE．A引入了多 个关键技术，包括载波聚合、中继技术、多天线技术、多点协作技术等。LTE-A多天线系统中可支 持发射天线数增加到8天线，在8天线有限反馈系统中3GPP提出双码本预编码技术，双码本预编 码码本设计以及码本选择成为LTE．A系统中需要解决的关键问题。同时，LTE．A系统中引入中继技 术来提升小区边缘用户性能、增加小区覆盖面积能力。中继传输引入新的传输节点，使得LTE-A系 统的结构更加复杂，为了降低中继节点带来的干扰，需要对现有频谱进行合理分配，从而有效提高 系统整体容量和边缘用户频谱效率。 本文首先介绍LTE．A系统基础知识及关键技术，给出LTE．A系统链路级仿真平台搭建流程图。 LTE．A链路级仿真平台是在LTE仿真平台的基础上，根据3GPP 36系列物理层协议添加多输入多 输出(Multiple-Input Multiple-Output，MIMO)模式7巧，构建出符合要求的LTE-A链路级仿真平台。 论文完成了LTE．A链路级仿真平台的搭建，包括调制编码、预编码、信道产生、信道估计、MIMO 解码、结果统计等模块的详细设计说明。链路级仿真平台支持LTE-A标准中的全部MIMO传输模 式，其中模式5为多用户传输模式，其他均为单用户模式。 然后，论文第三章主要讨论双码本预编码技术，详细介绍了基于DFT固定码本的单码本设计 方法和3GPP R10中双码本设计方法，分析固定码本的优缺点，提出一种基于格拉斯曼差分码本的 双码本码本设计方案。该方案利用格拉斯曼码本的性质，随着信道信息的变化实时地更新码本集 合，使其更好的追踪到信道信息、减小量化误差，从而提高多天线系统性能。文中还讨论了两种双 码本选择算法：联合选择算法和两级选择算法，从复杂度、延时和性能等方面进行分析，结果表明 两级选择算法优于联合选择算法。 接着，论文第四章搭建了LTE-A中继网络系统级仿真平台。LTE．A中继网络系统级仿真平台是 在LTE-A传统蜂窝网络的基础上添加中继网络，主要仿真模块包括：中继网络拓扑、用户生成、用 户接入、信道模型、调度与自动混合重传(Hybrid Automatic Repear Reques，HARQ)、链路级到系统 级皿ink-Level to System．Level，L2S)接口映射、上行反馈等。在仿真平台实现后，根据不同的校准 场景对系统级仿真进行一致性校准，仿真结果显示与3GPP技术文档结果一致，验证了中继网络系 统级仿真平台的有效性。 最后，论文针对中继网络资源分配方案进行了研究。在传统蜂窝网络资源分配方案的基础上， 提出一种定向中继部分频率复用(Fractional Frequency Reuse，FFR)资源分配方案。此方案中中继传 输链路与基站传输链路占用同一可用频带，通过相邻扇区占用交错频带降低中继与基站间的干扰。 相比全向中继网络，定向中继能带来更大的系统性能增益。接着本文介绍了三种用户接入算法并对 其性能进行分析对比，得出了基于信干噪比接入算法性能最优的结论。 关键词：LTE．A，双码本，预编码，中继技术，资源分配，系统级仿真 东南大学硕士学位论文 11  Abstract In order to meet the challenges of WiMax and other broadband wireless access technologies，3GPP launched the Long Term Evolution(U陋)of the Universal Mobile Telecommunication