專網(wǎng)中LTE下行同步技術研究.pdf

1、LTE是3GPP近年來啟動的最大的技術研發(fā)項目，目前TD-LTE已經(jīng)應用于公眾網(wǎng)中，同時從一些參考文獻的研究看來，TD-LTE非常適合應用于專網(wǎng)通信系統(tǒng)中。系統(tǒng)的時頻同步是TD-LTE無線通信系統(tǒng)必須首先解決的問題，眾多參考文獻中都提出了一些適合公眾網(wǎng)中TD-LTE系統(tǒng)的同步算法。但由于專網(wǎng)與公眾網(wǎng)的通信環(huán)境有較大差異，這些算法不能適用于專網(wǎng)中的TD-LTE系統(tǒng)，因此專網(wǎng)中TD-LTE系統(tǒng)的同步算法具有重要研究意義。本文的研究重點是基于

2、(TD-LTE)OFDM的專網(wǎng)通信系統(tǒng)的系統(tǒng)定時與載波同步。
　　本文研究的這種專網(wǎng)通信系統(tǒng)的特點在于：第一，工作環(huán)境要求(如環(huán)境溫度、氣壓環(huán)境)較高，這使得系統(tǒng)頻偏較大，相位噪聲較高；第二，基站具有機動性，其架設高度受限、架設位置受限、射功率受限，基站架設的環(huán)境為山林地區(qū)，網(wǎng)內(nèi)小區(qū)相對較少，小區(qū)覆蓋范圍大，使得系統(tǒng)對低信噪比下同步性能要求較高，并且系統(tǒng)多徑效應嚴重；第三，系統(tǒng)需要較快的入網(wǎng)速度，因此需要盡量減少同步過程消耗時間。

3、根據(jù)上述分析，為了使現(xiàn)有的LTE同步算法能適用于專網(wǎng)中的TD-LTE通信系統(tǒng)，需要解決以下幾個問題：第一，互相關算法在頻偏較大時存在定時性能惡化的問題；第二，在多徑信道環(huán)境下存在整數(shù)頻偏估計性能惡化的問題；第三，下行需要更快的同步速度。
　　論文針對以上三個問題進行了研究并取得了較好的效果：
　　1.為解決在頻偏較大時定時性能惡化的問題，提出了在時域進行粗略的整數(shù)頻偏預估計的算法，并提出了降低算法運算量的方法。仿真表明該算法

4、能在頻偏達到4個子載波間隔時準確實現(xiàn)定時同步。
　　2.為解決多徑信道環(huán)境下整數(shù)頻偏估計性能惡化的問題，提出了基于同步信號對稱相關的整數(shù)頻偏估計算法，仿真表明該方法具有良好的抗多徑性能，能在ITU-A-120信道下準確估計整數(shù)頻偏。
　　3.為解決快速同步的問題，結合專網(wǎng)小區(qū)干擾不顯著的特點提出基于降采樣延時自相關的快速粗定時然后再用互相關算法精確定時的方法。仿真表明該方法實現(xiàn)了快速同步，同時降低了計算量。
　　4.結