航空?qǐng)鼍跋碌腖TE隨機(jī)接入技術(shù)的研究.pdf

1、3GPP標(biāo)準(zhǔn)組織在2004年啟動(dòng)了3G長(zhǎng)期演進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)化工作。目前，使用LTE來(lái)實(shí)現(xiàn)航空覆蓋正成為研究的熱點(diǎn)，相比其它通信系統(tǒng)，LTE可提供更高的傳輸速率。LTE系統(tǒng)中，UE的初始定時(shí)提前量由PRACH信道測(cè)量上報(bào)，進(jìn)而建立上行初始同步，隨機(jī)接入的性能將影響整個(gè)系統(tǒng)的性能。航空?qǐng)鼍跋?，覆蓋范圍很大，又存在很大的多普勒頻移。如何在航空?qǐng)鼍跋逻M(jìn)行隨機(jī)接入，并保持較好的接入性能，是LTE系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)航空覆蓋需要解決的首要問(wèn)題。
　　 LTE

2、系統(tǒng)中，現(xiàn)有的高速隨機(jī)接入算法覆蓋范圍只有幾十公里，飛機(jī)上需要通信就必須在航空范圍內(nèi)建設(shè)很多基站，投資成本很高。為了節(jié)約投資成本，本文對(duì)高速隨機(jī)接入算法做了進(jìn)一步的研究，提出了一種超遠(yuǎn)覆蓋的高速算法，擴(kuò)大系統(tǒng)的覆蓋范圍，節(jié)約LTE航空覆蓋的投資成本。
　　 本文主要從事了以下工作:
　　 (1)深入研究了用LTE系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)航空覆蓋的背景和國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀、LTE的性能指標(biāo)及其關(guān)鍵技術(shù)、非競(jìng)爭(zhēng)和競(jìng)爭(zhēng)的隨機(jī)接入過(guò)程等內(nèi)容。

3、>　　 (2)設(shè)計(jì)和搭建了LTE隨機(jī)接入鏈路。發(fā)射端重點(diǎn)研究了前導(dǎo)的生成;接收端重點(diǎn)研究隨機(jī)接入算法一般流程，包括隨機(jī)接入序列的提取、PDP運(yùn)算及合并、搜索窗分割及前導(dǎo)檢測(cè)與定時(shí)估計(jì)等內(nèi)容。
　　 (3)本文對(duì)現(xiàn)有的LTE隨機(jī)接入高速算法和ZC序列的頻偏特性進(jìn)行了深入研究，在此基礎(chǔ)上提出了新的高速算法。新的高速算法主要是在抗頻偏檢測(cè)模塊和定時(shí)估計(jì)模塊上做了改進(jìn)。抗頻偏檢測(cè)模塊上，本文提出了基于特殊邏輯根序列的抗頻偏檢測(cè)算法，該

4、抗頻偏檢測(cè)算法不受覆蓋范圍的限制;本文對(duì)前導(dǎo)格式3各種時(shí)延情況進(jìn)行了詳細(xì)的分類(lèi)和分析，在定時(shí)估計(jì)模塊中增加了時(shí)偏校準(zhǔn)模塊，改進(jìn)后的定時(shí)估計(jì)方法能有效的擴(kuò)大系統(tǒng)的定時(shí)估計(jì)范圍。
　　 (4)在matlab仿真平臺(tái)下實(shí)現(xiàn)了新的高速算法，對(duì)新算法的定時(shí)估計(jì)性能進(jìn)行了仿真并對(duì)系統(tǒng)的整體有效性進(jìn)行了驗(yàn)證。仿真結(jié)果表明，新算法的定時(shí)估計(jì)范圍比原算法大;新算法有效的擴(kuò)大了系統(tǒng)可支持的覆蓋范圍，能在較大覆蓋范圍內(nèi)保持良好的系統(tǒng)性能，可節(jié)約航空覆