3G演進系統(tǒng)的上行多址及隨機接入技術(shù)研究.pdf

1、通信中的鏈路分成上行和下行鏈路，3G提案中的下行鏈路技術(shù)已趨成熟，而急需解決的是上行鏈路問題，由于上行移動用戶端不可能做得很大，因此不能采用下行鏈路的OFDM傳輸方式。未來移動通信系統(tǒng)終端業(yè)務是面向IP的優(yōu)化原則，因此終端和基站間的同步和非同步的轉(zhuǎn)化是比較頻繁的，所以有必要研究隨機接入問題，高效且節(jié)省時/頻資源的隨機接入設(shè)計與過程對系統(tǒng)而言非常重要。因此，研究上行多址和隨機接入對未來通信的發(fā)展有著十分重要的意義。 本文就是針對上

2、行多址和隨機接入的一些問題展開研究，目的在于對比目前最流行的兩種單載波傳輸方式；提出有效的隨機接入方法。對上行多址的研究主要是對比兩種多址方式的性能，由于它們對載波頻偏都很敏感，因此，本文對載波頻偏進行了重點研究，最后提出了解決單載波傳輸方式中載波頻偏的方法；在研究隨機接入問題時，主要通過提出新的接入方案，然后仿真驗證新方案的性能。從仿真的結(jié)果可以看出，上行多址使用：DFT-SOFDM可以得到更好的性能；而隨機接入中的分組接入的思想，有

3、利于提高隨機接入的用戶數(shù)，異步隨機接入中使用暗含的方式以及同步接入中使用IDMA方式傳送信息，可以有效提高系統(tǒng)的性能。 本文的研究內(nèi)容和主要結(jié)論如下： 首先介紹了對上行多址方式及隨機接入的研究現(xiàn)狀以及與它們的發(fā)展，總結(jié)了需要進一步解決的問題，指出了本文研究的方向。 第二章到第四章分析對比了上行鏈路中的兩種多址方式，在第二章中，對上行鏈路中的IFDMA多址方式進行了介紹，對比了系統(tǒng)中分別使用時三種不同的均衡方式時的

4、性能，用公式證明了各個用戶間的正交關(guān)系，最后研究了用戶數(shù)對系統(tǒng)性能的影響。第三章介紹了上行多址的另一種實現(xiàn)方式：DFT-SOFDM，詳細介紹了該方式中的收發(fā)系統(tǒng)，然后研究了不同的調(diào)制方式對該系統(tǒng)性能的影響。第四章主要對是對第二章和第三章中提出的兩種多址方式的對比：實現(xiàn)的復雜度、PAPR、帶寬利用率等，由于IFDMA與DFT-SOFDM都是利用用戶的信號在頻域中正交這一特性來區(qū)分不同的用戶，所以頻偏會對系統(tǒng)造成嚴重的影響，這里對其影響進行

5、了仿真，同時給出了在接收端進行頻偏估計的方法，最后研究了用于做頻偏估計的CP的長度對系統(tǒng)性能的影響。 第五章主要具體分析了隨機接入問題，這里又可以分成兩個小部分：同步隨機接入和非同步隨機接入。由于同步和異步隨機接入都會使用到前導序列，因此這一部分首先介紹了前導序列的設(shè)計方法，接下來就介紹了同步隨機接入，提出了分組接入的思想，并在不同的帶寬條件和不同的信道下進行了仿真，然后提出了在同步隨機接入中引入IDMA的思想，以實現(xiàn)在同步隨機

6、接入中傳送信息。第五章的另一部分主要講如何實現(xiàn)異步隨機接入，首先介紹了異步隨機接入的特性，前導序列長度的計算，然后提出了基于CCSK的異步隨機接入信息傳送方法，第一種基于CCSK的傳送方法，主要利用了通過不同的循環(huán)移位的數(shù)目來代表不同的控制信息，不同的用戶采用不同的CCSK信號；而第二種方法與第一種方法的區(qū)別在于接收端，這種方法不是一個個去解出用戶的信息，而是對所有的用戶的解調(diào)進行聯(lián)合解調(diào)，這更適合于上行鏈路，同時也符合未來通信的發(fā)展趨