LTE專網(wǎng)系統(tǒng)中上行無線接入技術(shù)研究.pdf

1、專網(wǎng)集群通信系統(tǒng)是一種無線調(diào)度指揮系統(tǒng)，為戶外用戶提供救災(zāi)、安防等特殊情形下的通信服務(wù)。雖然從技術(shù)原理上看與公網(wǎng)移動(dòng)通信十分相似，但是專網(wǎng)集群通信具有一些無法取代的特性，如定制化要求高、區(qū)分用戶優(yōu)先級(jí)等。專網(wǎng)集群通信系統(tǒng)獨(dú)立于公網(wǎng)通信系統(tǒng)，有其獨(dú)立的演進(jìn)路線，正在經(jīng)歷著從模擬專網(wǎng)集群通信系統(tǒng)到數(shù)字專網(wǎng)集群通信系統(tǒng)到寬帶數(shù)字專網(wǎng)集群通信系統(tǒng)的演進(jìn)。LTE技術(shù)作為全球4G標(biāo)準(zhǔn)，具有高頻譜效率、高速率、低時(shí)延等優(yōu)點(diǎn)，并且產(chǎn)業(yè)實(shí)力雄厚，因此LT

2、E專網(wǎng)集群通信具有其它寬帶通信技術(shù)不可比擬的優(yōu)勢(shì)，目前基于LTE技術(shù)的寬帶專網(wǎng)集群技術(shù)演進(jìn)已成為專網(wǎng)集群發(fā)展的共識(shí)。
　　本文就是在這一產(chǎn)業(yè)發(fā)展背景下開展相關(guān)研究工作，研究主要針對(duì)LTE的TDD模式下專網(wǎng)集群通信隨機(jī)接入過程中優(yōu)先級(jí)的QoS保證問題。作為無線通信系統(tǒng)中媒體接入控制(Media Access Control，MAC)的關(guān)鍵技術(shù)，隨機(jī)接入的性能優(yōu)劣對(duì)系統(tǒng)的整體性能都有不可忽視的影響。由于專網(wǎng)集群通信對(duì)接入時(shí)延以及區(qū)分用

3、戶優(yōu)先級(jí)的特殊要求，因此在LTE專網(wǎng)集群通信的上行研究中，隨機(jī)接入技術(shù)也必然成為重點(diǎn)。LTE中隨機(jī)接入核心研究問題是如何減少接入過程中用戶之間的碰撞幾率問題，從而降低接入時(shí)延。本文在此基礎(chǔ)上結(jié)合接入優(yōu)先級(jí)進(jìn)行綜合考慮，優(yōu)先保證高優(yōu)先級(jí)接入論文的主要工作包含以下幾方而:
　　1)研究了通信系統(tǒng)中常用的三種隨機(jī)接入?yún)f(xié)議，在其數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上進(jìn)行相應(yīng)性能分析。分類歸納了LTE不同的隨機(jī)接入場(chǎng)景，并分析相應(yīng)場(chǎng)景下隨機(jī)接入的觸發(fā)條件，對(duì)LTE

4、下兩類不同的隨機(jī)接入流程進(jìn)行了分析研究;
　　2)研究了LTE TDD模式下的幀結(jié)構(gòu)和前導(dǎo)碼序列，分析了集群通信典型業(yè)務(wù)及接.入數(shù)學(xué)模型，在此基礎(chǔ)上分析TD-LTE隨機(jī)接入信道模型，重點(diǎn)比較了與并行時(shí)隙ALOHA隨機(jī)接入信道的不同，進(jìn)一步對(duì)TD-LTE的隨機(jī)接入進(jìn)行了性能分析。
　　3)針對(duì)專網(wǎng)通信與公網(wǎng)通信的不同特點(diǎn)，在原有TD-LTE隨機(jī)接入的基礎(chǔ)上提出了一種改進(jìn)的隨機(jī)接入前導(dǎo)碼分配方案APL-RA。為了驗(yàn)證改進(jìn)方案與T