原文传递
基于LTE-A的高铁车地分布式CoMP研究
| 论文题名： | 基于LTE-A的高铁车地分布式CoMP研究 |
| 关键词： | 高速铁路;车地通信系统;LTE-A标准;分布式天线;CoMP技术 |
| 摘要： | 在高速铁路场景中，列车的高移动性会导致频繁的切换、严重的多普勒扩展等问题，也会导致信道的快速变化，影响信道建模和信道估计的准确性，从而影响通信系统的性能。为此，本文设计了一种基于LTE-A(Long Term Evolution-Advanced)的车地通信系统，并通过系统级仿真进行了验证。为了更好地模拟高速铁路场景，仿真平台中采用了两种网络拓扑结构，即线性网络和蜂窝网络。前者主要适用于乡村等人口密度较低的场景，而后者可以应用在市区、郊区等人口密度大的地方。信道模型则采用了WINNERⅡ信道模型中的D2模型，也即Rural Moving Network模型，它是专为高移动场景设计的信道模型。 LTE-A系统的一项关键技术是MIMO(Multiple Input Multiple Output)，MIMO技术通过发送端的多根天线各自独立地发送信号，并且在接收端也采用多根天线接收和恢复原始信号。MIMO的核心思想是利用多根发射和接收天线所提供的空间自由度来提升信道的容量，从而提升传输速率，提高通信系统的性能。空间自由度跟信道矩阵的空间相关性有关，而这种相关性又会直接影响信道矩阵的秩。相关性越强，则秩越小，空间自由度也就越小，从而导致较低的信道容量。 由于高速列车一般运行在地势开阔的地带，周围的散射体较少，因此基站到列车的信号大多会经历视距传播，在这种传播方式下，信道矩阵的空间相关性很高，信道是秩损信道，从而会限制信道的容量。为了解决这一问题，同时尽可能地减小频繁的切换带来的不利影响，本文将分布式天线技术引入到高速铁路场景中来，利用分布式天线间的协作，改善信道质量，增强信道矩阵的秩，从而提高信道容量，提升系统性能。 此外，为了解决小区边缘频谱效率低的问题，本文将CoMP(Coordinated Multi-Pointtransmission/reception)技术和分布式天线技术结合起来，利用这种分布式CoMP技术增强接收信号的质量。并利用已设计实现的系统级仿真平台，对采用了分布式CoMP技术时的系统性能进行了仿真分析。结果表明，采用分布式CoMP技术可以明显地提高信道容量，并提高列车在整个小区的频谱效率以及列车在小区边缘时的频谱效率。 |
| 作者： | 邱洋 |
| 专业： | 通信与信息系统 |
| 导师： | 范平志 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
