基于智能天线的3G基站信道分配算法研究

论文摘要

TD-SCDMA移动通信系统是我国第一个拥有自主知识产权的国际电信标准,该系统使用了智能天线、联合检测和上行同步等先进的通信技术,使其在系统性能、容量和制造成本上都具有明显的优势,因而受到国内外的普遍关注。TD-SCDMA系统与FDD-CDMA相比,它既要考虑最大限度地提高系统资源利用率,又要协调好各种资源之间的相互关系,只有这样才能保证系统的整体性能达到最优状态。本文首先介绍了基于3G系统的智能天线技术,并且着重讨论了智能天线系统对SCDMA无线接入系统容量的影响。然后介绍了一种系统分析模型分别对无线传播模型、干扰模型等进行了假设,并详细推导和计算了在该模型下SCDMA无线接入系统的容量。同时为了表述智能天线系统的优越性,本文还计算了当基站使用其它天线系统时,系统容量的变化,并给出了比较结果。本文对现有的热点小区方案进行了分析,通过仿真验证了其在特定业务场景下的局限性,指出了交叉时隙干扰和资源单向受限的矛盾。根据现有文献,给出了如何在交叉时隙干扰和资源单向受限之间寻找理想平衡点的不等式条件。以此不等式为基础,介绍了一种改进的热点小区方案。另外,小区分区方案利用智能天线的定位功能,也可以有效地降低交叉时隙干扰的影响,在实际的TD-SCDMA系统组网时,可视具体情况,综合考虑采用合理可行的慢速DCA方案。为了适应多业务资源管理,本文在已有的DCA研究成果基础上,对移动边界策略的多业务算法做了介绍和分析。为了验证MB DCA方案的性能,本文分别对对称时隙模式下的FB DCA方案和MB DCA方案进行了计算机仿真。对这两种方案从语音业务阻塞率、数据包平均队列长度、数据业务掉包率和系统吞吐量等方面进行了比较分析。最后,重点研究了共享DCA方案和固定DCA方案各自的优缺点。在此基础上,提出了一种改进的共享DCA方案,根据方案流程进行了计算机仿真验证,并与完全共享DCA方案和移动边界方案进行对比分析,从语音业务阻塞率、数据业务掉包率和系统吞吐量等方面进行了比较。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 TD-SCDMA 系统及关键技术
• 1.2 TD-SCDMA 系统无线资源管理
• 1.3 TD-SCDMA 系统物理层介绍
• 1.4 主要研究内容与论文结构
• 2 TD-SCDMA 系统中的动态信道分配技术
• 2.1 动态信道分配过程
• 2.1.1 慢速动态信道分配
• 2.1.2 快速动态信道分配
• 2.2 动态信道分配技术研究现状
• 2.2.1 基于慢速 DCA 算法
• 2.2.2 基于快速 DCA 算法
• 2.2.3 基于智能天线的信道分配算法
• 2.3 动态信道分配技术研究中的关键问题及性能指标
• 2.4 本章小结
• 3 TD-SCDMA 系统中的智能天线技术
• 3.1 智能天线基本原理
• 3.2 智能天线波速形成算法
• 3.3 智能天线算法仿真
• 3.4 智能天线对 TD-SCDMA 系统性能的改善
• 3.5 本章小结
• 4 慢速 DCA 算法研究与仿真
• 4.1 交叉时隙概率算法研究
• 4.1.1 交叉时隙概率系统模型
• 4.1.2 交叉时隙概率理论模型
• 4.1.3 仿真设计
• 4.1.4 仿真结果与分析
• 4.2 小区簇算法研究
• 4.2.1 双小区系统模型
• 4.2.2 系统仿真与性能分析
• 4.3 改进的小区簇算法研究
• 4.3.1 改进的小区簇算法模型
• 4.3.2 系统仿真与性能分析
• 4.4 基于智能天线的内外小区方案研究
• 4.4.1 内外小区方案模型
• 4.4.2 系统仿真与性能分析
• 4.5 本章小结
• 5 快速 DCA 算法研究与仿真
• 5.1 多业务下 DCA 方案介绍
• 5.1.1 资源共享分配方案和资源固定分配方案
• 5.1.2 移动边界方案和资源预留方案
• 5.1.3 双阈值预留的多业务算法
• 5.2 混合业务分配方案比较
• 5.2.1 固定边界分配方案
• 5.2.2 移动边界分配方案
• 5.2.3 仿真设计
• 5.2.4 仿真结果及分析
• 5.3 基于完全共享的改进方案设计
• 5.3.1 完全共享分配方案
• 5.3.2 改进的共享分配方案
• 5.3.3 仿真设计
• 5.3.4 仿真结果及分析
• 5.4 本章小结
• 6 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文