无线通信系统干扰共存平台研究与开发

论文摘要

随着移动通信技术的发展,无线通信系统技术标准层出不穷。频谱资源的稀缺迫使多个共存的无线通信系统工作在相邻的频率资源上。在两个或多个邻频的通信系统共存的场景中,接收机滤波器的非理想性将不可避免地引入系统间的干扰。因此,研究和开发相应的仿真平台以模拟无线通信系统间的干扰程度,对于网络整体的频谱规划和各系统运营质量的提高起着十分关键的作用。无线通信系统干扰共存平台开发与研究中亟待解决的问题之一是如何处理移动通信系统的多样性。例如,仅就第三代移动通信系统（3G）而言就已经包括了TD-SCDMA、cdma2000、WCDMA、WIMAX四种系统。如果为了研究两个系统的干扰共存就搭建一个平台,直接导致的后果将是仿真平台数量繁多,一方面不仅浪费大量的人力物力,另外一方面也不利于开展新的研究。因此,非常有必要设计一个通用性高、扩展性好的干扰共存仿真平台,以满足对当前已有系统的干扰共存研究需求,并为今后研究其他系统间的干扰共存奠定基础。本文通过对当前主要无线通信系统的关键技术和系统级静态仿真的研究,提出一个通用性高、扩展性好的干扰共存仿真平台设计方案,可用于GSM、Tetra、PHS、TD-SCDMA、WCDMA、cdma2000、单站台等多个系统间的干扰共存研究,并对单站台与TD-SCDMA干扰共存进行了重点研究。文章首先简单介绍了当前干扰共存研究的现状以及论文研究背景、主要工作及意义,接着对平台所涉及的各种系统进行了简单介绍等。然后,为了保证仿真平台对各个无线通信的通用性,文章先是从给仿真思想、仿真流程、仿真对象、模块功能四个方面介绍了各个无线通信系统在干扰共存仿真中的共同性,接着从系统参数、频率复用、接入控制过程、干扰计算等方面详细介绍了各个无线通信系统在干扰共存仿真中的差异性,最后本着求同存异的原则,在充分考虑各个无线通信的共同性和差异性的基础上,提出了仿真平台的设计架构和仿真流程,接着根据所提出的平台架构和仿真流程采用多种现代编程手段实现了仿真平台中的各个模块。最后,为了验证平台的准确性,文章给出了单站台系统和TD-SCDMA系统在不同条件下的仿真结果和以及两个系统的干扰共存建议。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1.干扰共存研究现状
• 1.2 平台开发背景、意义、主要工作
• 1.3 创新点
• 1.4 内容安排
• 第2章 无线通信系统概述
• 2.1 单站台系统概述
• 2.1.1 CMMB系统概述
• 2.1.2 卫星通信系统概述
• 2.2 TD-SDMA系统概述
• 2.3 WCDMA系统概述
• 2.4 CDMA2000系统概述
• 2.5 PHS系统概述
• 2.6 TETRA系统概述
• 2.7 SCDMA系统概述
• 2.8 GSM（DCS1800）系统概述
• 第3章 无线通信系统干扰共存仿真平台的设计
• 3.1 需求分析
• 3.1.1 仿真平台主要功能
• 3.1.2 仿真平台设计要求
• 3.2 各无线通信系统的共同点
• 3.2.1 仿真思想以及仿真流程
• 3.2.2 仿真对象及其功能
• 3.3 各无线通信系统的不同点
• 3.3.1 关键参数
• 3.3.2 频率复用技术
• 3.3.3 接入控制过程
• 3.3.4 功率计算
• 3.3.5 功率控制
• 3.4 平台架构和仿真流程设计
• 第4章 无线通信系统干扰共存仿真平台的实现
• 4.1 概述
• 4.2 先进的实现技术
• 4.2.1 设计模式
• 4.2.2 标准模板库
• 4.3 平台模块的实现
• 4.3.1 参数读取模块
• 4.3.2 仿真初始化模块
• 4.3.3 路损计算模块
• 4.3.4 频率复用模块
• 4.3.5 接入控制模块
• 4.3.6 功率计算模块
• 4.3.7 功率控制模块
• 4.3.8 统计输出模块
• 4.3.9 仿真场景模块
• 4.3.10 ACIR图形化输入与计算模块
• 第5章 平台仿真结果验证
• 5.1 仿真假设
• 5.1.1 传播模型
• 5.1.2 天线模型
• 5.1.3 网络拓扑
• 5.2 关键参数
• 5.2.1 单站台系统关键参数表
• 5.2.2 TD-SCDMA系统关键参数表
• 5.3 仿真结果
• TD-SCDMA UE'>5.3.1 单站台BS->TD-SCDMA UE
• TD-SCDMA BS'>5.3.2 单站台BS->TD-SCDMA BS
• 5.4 结论
• 第6章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文