LTE專網(wǎng)系統(tǒng)中上行無線接入技術(shù)研究.pdf

1、專網(wǎng)集群通信系統(tǒng)是一種無線調(diào)度指揮系統(tǒng)，為戶外用戶提供救災(zāi)、安防等特殊情形下的通信服務(wù)。雖然從技術(shù)原理上看與公網(wǎng)移動通信十分相似，但是專網(wǎng)集群通信具有一些無法取代的特性，如定制化要求高、區(qū)分用戶優(yōu)先級等。專網(wǎng)集群通信系統(tǒng)獨立于公網(wǎng)通信系統(tǒng)，有其獨立的演進路線，正在經(jīng)歷著從模擬專網(wǎng)集群通信系統(tǒng)到數(shù)字專網(wǎng)集群通信系統(tǒng)到寬帶數(shù)字專網(wǎng)集群通信系統(tǒng)的演進。LTE技術(shù)作為全球4G標準，具有高頻譜效率、高速率、低時延等優(yōu)點，并且產(chǎn)業(yè)實力雄厚，因此LT

2、E專網(wǎng)集群通信具有其它寬帶通信技術(shù)不可比擬的優(yōu)勢，目前基于LTE技術(shù)的寬帶專網(wǎng)集群技術(shù)演進已成為專網(wǎng)集群發(fā)展的共識。
　　本文就是在這一產(chǎn)業(yè)發(fā)展背景下開展相關(guān)研究工作，研究主要針對LTE的TDD模式下專網(wǎng)集群通信隨機接入過程中優(yōu)先級的QoS保證問題。作為無線通信系統(tǒng)中媒體接入控制(Media Access Control，MAC)的關(guān)鍵技術(shù)，隨機接入的性能優(yōu)劣對系統(tǒng)的整體性能都有不可忽視的影響。由于專網(wǎng)集群通信對接入時延以及區(qū)分用

3、戶優(yōu)先級的特殊要求，因此在LTE專網(wǎng)集群通信的上行研究中，隨機接入技術(shù)也必然成為重點。LTE中隨機接入核心研究問題是如何減少接入過程中用戶之間的碰撞幾率問題，從而降低接入時延。本文在此基礎(chǔ)上結(jié)合接入優(yōu)先級進行綜合考慮，優(yōu)先保證高優(yōu)先級接入論文的主要工作包含以下幾方而:
　　1)研究了通信系統(tǒng)中常用的三種隨機接入?yún)f(xié)議，在其數(shù)學模型基礎(chǔ)上進行相應(yīng)性能分析。分類歸納了LTE不同的隨機接入場景，并分析相應(yīng)場景下隨機接入的觸發(fā)條件，對LTE

4、下兩類不同的隨機接入流程進行了分析研究;
　　2)研究了LTE TDD模式下的幀結(jié)構(gòu)和前導碼序列，分析了集群通信典型業(yè)務(wù)及接.入數(shù)學模型，在此基礎(chǔ)上分析TD-LTE隨機接入信道模型，重點比較了與并行時隙ALOHA隨機接入信道的不同，進一步對TD-LTE的隨機接入進行了性能分析。
　　3)針對專網(wǎng)通信與公網(wǎng)通信的不同特點，在原有TD-LTE隨機接入的基礎(chǔ)上提出了一種改進的隨機接入前導碼分配方案APL-RA。為了驗證改進方案與T