LTE多天线技术研究

论文摘要

3GPP LTE(Long Term Evolution)是3G标准的演进,是在“移动通信宽带化”趋势下,为了对抗WiMAX等移动宽带通信技术的市场挑战,在十几年B3G研究的技术储备基础上研发出的“准4G”技术。提高通信系统的数据率和频带利用率是LTE主要解决的问题。MIMO(Multiple Input Multiple Output,多输入多输出)无线通信技术因其能够在不增加带宽的情况下有效地利用多径衰落,巨大地提高系统容量和频带利用率,提高链路可靠性,而成为LTE中的关键技术。本文首先介绍了LTE的物理层技术,主要包括多址方式、帧结构、下行物理信道以及物理层过程。然后重点研究了多天线技术,介绍了多天线系统的概念并且分析了在一些特地条件下多天线系统的容量,论文比较着重的研究了LTE中的多天线技术,包括发送分集、空间复用以及波束赋形。我们采用系统级仿真的方法来研究LTE中各种多天线传输方式在特定条件下的性能,因此在第四章将介绍系统级仿真的概念、流程以及研究一些关键技术及算法的建模实现。最后给出了仿真结果和讨论,本文将主要比较分析三种方案,第一种方案是分析比较不同的多天线方式之间的区别,主要仿真分析了ITU_UMi场景下预编码与波束赋形以及普通接受分集之间的性能差异；第二种方案是比较不同的场景下多天线技术的区别,主要仿真分析了ITU规定的三种不同用户移动速度的场景；第三种方案是比较不同发送天线和接收天线对多天线系统的影响。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 LTE系统结构
• 1.2.1 LTE的系统架构
• 1.2.2 LTE需求
• 1.3 本文结构
• 第二章 LTE系统研究
• 2.1 LTE多址方式
• 2.1.1 下行多址方式
• 2.1.2 上行多址方式
• 2.2 LTE帧结构及系统参数
• 2.3 LTE下行物理信道及物理层过程
• 第三章 多天线技术
• 3.1 MIMO理论
• 3.1.1 MIMO系统概念
• 3.1.2 MIMO信道容量分析
• 3.2 LTE中的MIMO
• 3.2.1 发射分集
• 3.2.2 空间复用
• 3.2.3 波束赋形
• 3.3 多种多天线模式比较
• 第四章 仿真器设计
• 4.1 仿真流程介绍
• 4.1.1 仿真流程
• 4.2 主要仿真模块建模
• 4.2.1 地理建模
• 4.2.2 调度算法
• 4.2.3 信道传播模型建模
• 4.2.4 系统级和链路级的接口
• 4.2.5 HARQ
• 第五章 多天线技术系统级仿真结果
• 5.1 性能指标
• 5.1.1 频谱效率
• 5.1.2 边缘频谱效率
• 5.2 参数设置
• 5.2.1 仿真参数
• 5.2.2 场景参数
• 5.3 仿真结果分析
• 5.3.1 MIMO技术性能
• 5.3.2 MIMO技术在不同场景中的性能
• 5.3.3 天线模式对多天线技术性能的影响
• 第六章 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文目录