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高速场景下LTE上行物理随机接入研究与实现
| 论文题名： | 高速场景下LTE上行物理随机接入研究与实现 |
| 关键词： | 移动通信;随机接入;铁路通信;FPGA;循环移位限制集 |
| 摘要： | 近20年移动通信技术飞速发展，用户对高速数据业务的需求大幅度增加。为满足用户业务需求，以及应对其他技术的竞争等，3GPP组织在2004年启动了下一代移动通信长期演进(Long Time evolution，LTE)研究框架，确定将OFDM技术和MIMO技术作为核心技术，要求系统具有低时延、高速率、高移动性、频谱可配置等优点，可以满足在20MHz带宽条件下实现下行100Mbps，上行50Mbps的高速率无线接入。 在移动通信技术日新月异变革的同时，我国高速铁路的建设也突飞猛进的发展。随着高速铁路路线的增加，高移动环境下的移动通信技术的重要性更加凸显。LTE系统可以在终端移动速度达到350km/h的情况下正常通信，甚至在更高如500km/h时仍能支持通信，这给铁路运营商带来了巨大吸引力。 随机接入作为UE开始和网络进行正常UL/DL传输之前的交互过程，其性能的好坏直接影响整个物理层和高层调度的工作。因此，在高速移动场景下，良好的随机接入性能是高效通信的重要保证，这就对整个随机接入物理层处理过程提出了更高的要求。 本论文依据3GPP物理层相关协议，主要针对FDD-LTE模式下的非同步随机接入的物理层处理过程进行深入研究，对现有算法进行改进，给出了低复杂度的随机接入相关算法，包括低复杂频域ZC序列快速生成算法，终端前导序列产生过程算法和改进混合时/频域处理方法等。针对UE在高速移动情况下产生的较大Doppler频偏对随机接入检测性能造成急剧恶化的影响，详细讨论了循环移位限制集的使用，并且系统的介绍了高速模式下随机接入检测。 本文通过FPGA仿真实现与MATLAB仿真对比，验证了改进算法的正确性，并在FT4000软件无线电平台上对改进算法进行了可行性验证。结果表明，改进算法完全满足系统要求。 |
| 作者： | 盖鹏鹏 |
| 专业： | 通信与信息系统 |
| 导师： | 刘林 |
| 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 |
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