【摘要】：集群通信系統作為專用無線通信網絡的一種,主要用于滿足戶外作業中統一指揮和生產調度等通信需求,并擁有著部署靈活、呼叫快速、故障弱化以及安全保密等特點,在航空通信、交通運輸、公共安全等大量專用通信領域得到了廣泛應用。隨著無線高速業務的快速發展,集群移動通信系統對寬帶多媒體業務的需求也日益增加,使得發展新一代的數字寬帶集群通信系統成為必然。因此在公網通信系統中,已經商用并趨于成熟的LTE通信標準,憑借其高速、高效及低時延等顯著優勢,成為寬帶無線集群系統演進技術的不二選擇,更進一步地說,研究基于TD-LTE技術的集群通信系統對我國專網發展還有著特殊意義。在上述背景下,本文依托于TD-LTE寬帶無線專網的國家重大科技專項,對TD-LTE集群系統中的隨機接入技術進行了深入研究。首先,從TD-LTE上行物理層關鍵技術入手,重點介紹了其中的上行同步技術,并對標準協議中的物理隨機接入信道設計進行了詳細解析。然后,針對TD-LTE集群系統中隨機接入物理層前導信號的檢測接收算法,參考3GPP TS 36.104規范中的基本要求,對TDD模式所特有的前導格式4進行了AWGN信道與ETU 70信道下的檢測性能仿真與分析,確定了一種切實可行的檢測算法。其次,還根據前者的基本檢測原理,考慮空地集群通信中的航空場景,基于前導格式3的接入設計,針對物理幀結構優化及檢測算法的改進給出了一些建議,并通過相應的仿真比較證明了改進方案的有效性。隨后,基于Virtex-6 FPGA芯片完成了隨機接入前導檢測算法各個FPGA模塊的邏輯設計與功能仿真,并確保仿真結果滿足設計要求。最終在MicroTCA硬件平臺上搭建了TD-LTE集群系統模型,以及通過測試驗證了算法實施的可行性。
[Abstract]:As a kind of dedicated wireless communication network, trunked communication system is mainly used to meet the communication requirements such as unified command and production scheduling in outdoor operations, and has the characteristics of flexible deployment, fast call, fault weakening and security confidentiality, and so on. It has been widely used in many special communication fields such as aviation communication, transportation, public safety and so on. With the rapid development of wireless high-speed services, the demand for broadband multimedia services in trunked mobile communication systems is increasing day by day, which makes the development of a new generation of digital broadband trunked communication systems inevitable. Therefore, in the public network communication system, the commercial and mature LTE communication standard, with its remarkable advantages of high speed, high efficiency and low delay, has become the best choice for the evolution technology of broadband wireless trunking system. The research of trunking communication system based on TD-LTE technology is of special significance to the development of private network in China. Under the above background, the random access technology in TD-LTE trunking system is deeply studied in this paper, which is based on the major national science and technology project of TD-LTE broadband wireless special network. Firstly, starting with the key technology of TD-LTE uplink physical layer, the uplink synchronization technology is introduced, and the design of physical random access channel in the standard protocol is analyzed in detail. Then, aiming at the detection and reception algorithm of random access physical layer leading signal in TD-LTE trunking system, referring to the basic requirements of 3GPP TS 36.104 specification, In this paper, the detection performance of AWGN channel and ETU 70 channel is simulated and analyzed, and a feasible detection algorithm is determined for the preamble format 4 of TDD mode. Secondly, according to the basic detection principle of the former, the aviation scene in air-to-ground trunking communication is considered. Based on the access design of preamble format 3, some suggestions are given for the optimization of physical frame structure and the improvement of detection algorithm. The effectiveness of the improved scheme is proved by simulation and comparison. Then, the logic design and function simulation of each FPGA module of random access preamble detection algorithm are completed based on Virtex-6 FPGA chip, and the simulation results meet the design requirements. Finally, the TD-LTE cluster system model is built on the MicroTCA hardware platform, and the feasibility of the implementation of the algorithm is verified by testing.
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TN929.5

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 閻英;楊龍麟;;同步隨機接入中信息傳送的研究[J];通信技術;2007年12期

2 張兆豐,韋崗;輕載移動通信網的隨機接入方式[J];電信科學;2002年05期

3 陳宗明,李濤;無線隨機接入網絡中的沖突解決技術研究[J];江蘇通信技術;2003年03期

4 肖瑤,周宗儀;隨機接入協議:研究綜述[J];通信技術;2003年01期

5 顧雪琳;田輝;楊寧;張平;;一種基于業務區分的隨機接入方案[J];北京郵電大學學報;2006年05期

6 陸曄頊;戎璐;劉琦;;基于寬帶無線多媒體系統的隨機接入方案[J];計算機工程;2008年24期

7 徐洋;朱近康;;無線通信中的隨機接入協議研究[J];通信技術;2008年11期

8 任斌;別志松;吳文禮;;一種新的基于特征序列的隨機接入機制[J];通信技術;2009年01期

9 周亮;;HSPA+系統中增強隨機接入過程分析[J];廣東通信技術;2010年10期

10 雷舒培;熊勇;楊秀梅;;長期演進系統中隨機接入信號的產生方法[J];計算機工程;2011年13期

相關會議論文 前10條

1 鄭亮;嚴彬;;基于CDMA2000的分形窗口隨機接入協議分析[A];全國第4屆信號和智能信息處理與應用學術會議論文集[C];2010年

2 湯東海;張忠培;;IDMA在隨機接入信道中的應用[A];2006中國西部青年通信學術會議論文集[C];2006年

3 喬正杰;李新衛;;愛立信GSM無線網絡隨機接入失敗分析[A];第十屆中國科協年會信息化與社會發展學術討論會分會場論文集[C];2008年

4 鄭亮;嚴彬;;基于自相似業務模型的CDMA隨機接入技術性能分析[A];2008年“ICT助力兩型社會建設”學術研討會論文集[C];2008年

5 陳宇;李青云;武剛;張雷;;一種多用戶MIMO系統隨機接入協議的研究[A];2008年中國西部青年通信學術會議論文集[C];2008年

6 魏歡;;淺談基于TD-LTE的移動流媒體業務[A];2012全國無線及移動通信學術大會論文集（下）[C];2012年

7 陳宗明;張鯤;鄭寶玉;;無線網絡中的沖突解決技術研究[A];現代通信理論與信號處理進展——2003年通信理論與信號處理年會論文集[C];2003年

8 程增輝;;LTE關鍵技術及發展方向[A];2013年7月建筑科技與管理學術交流會論文集[C];2013年

9 朱亮;梁冰;;TD-LTE網絡IP地址規劃與設計方法[A];2013年中國通信學會信息通信網絡技術委員會年會論文集[C];2013年

10 劉仁君;;F頻段TD-LTE干擾問題分析[A];2013年中國通信學會信息通信網絡技術委員會年會論文集[C];2013年

相關重要報紙文章 前10條

1 愛立信資深副總裁兼首席技術官 艾華信;以全球開放標準制勝TD-LTE[N];通信產業報;2012年

2 本報記者 謝莎 通訊員 楊曼;廣東移動在深建成全國最大TD-LTE網絡[N];人民郵電;2012年

3 本報記者 素文　曹立平;TD-LTE突圍須發揮國家整體優勢[N];人民郵電;2012年

4 中興通訊;中興通訊領跑TD-LTE[N];通信產業報;2009年

5 中興通訊;中興通訊助力TD-LTE發展[N];通信產業報;2010年

6 本報記者 盧子月;TD-LTE明年全面測試終端[N];通信產業報;2010年

7 本報記者 劉金良;加快TD-LTE產業鏈發展 提升中國標準競爭力[N];人民郵電;2012年

8 本報記者 黃興利;中興搶跑TD-LTE商用[N];華夏時報;2012年

9 本報記者 施建;牽手中國全通 中興TD-LTE兩條腿走路[N];21世紀經濟報道;2012年

10 ;中興全頻段TD-LTE產品力助彈性組網[N];人民郵電;2012年

相關博士學位論文 前6條

1 王奇偉;OFDMA/SC-FDMA系統多用戶隨機接入中的關鍵技術研究[D];西安電子科技大學;2015年

2 趙琳琳;隨機接入網絡有效容量與調度算法研究[D];吉林大學;2017年

3 張兆豐;移動隨機接入研究[D];華南理工大學;2003年

4 楊柳;無線隨機接入前導碼管理、流量控制與數據包捕獲研究[D];西南交通大學;2013年

5 黃銚;無線網絡接入控制策略研究[D];北京郵電大學;2014年

6 伍亞麗;基于大規模M2M隨機接入的上行資源分配方法研究[D];北京郵電大學;2017年

相關碩士學位論文 前10條

1 李文力;TD-LTE寬帶無線集群通信系統隨機接入算法研究與實現[D];電子科技大學;2017年

2 李天浩;TD-LTE系統PRACH檢測技術研究與實現[D];北京郵電大學;2016年

3 劉莉莉;增強型隨機接入的研究[D];北京郵電大學;2015年

4 杜駿t，

本文編號：2446717