異構(gòu)網(wǎng)場景干擾分析及基于GNU Radio和USRP的實現(xiàn).pdf

1、隨著近幾年通信技術(shù)的發(fā)展，移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)呈爆發(fā)性增長，然而頻譜和站址的資源是短缺的，無法滿足迅速增長的需求。在這樣的背景下，新一代移動通信技術(shù)5G必須滿足這種需求，異構(gòu)網(wǎng)(Heterogeneous Network，HetNets)技術(shù)應(yīng)運而生。采用異構(gòu)網(wǎng)可以實現(xiàn)在一個區(qū)域范圍內(nèi)有多個類型的小區(qū)重疊覆蓋，實現(xiàn)不同層網(wǎng)絡(luò)間的同頻部署，可以在當今頻點資源如此緊張的環(huán)境下，改善深度覆蓋、增加網(wǎng)絡(luò)容量、提升用戶感知的作用。由于異構(gòu)網(wǎng)在傳統(tǒng)的小區(qū)下

2、，增加了多種例如家庭基站(Femtocell)，微微基站(Picocell)，中繼(Relay)等低功率節(jié)點，低功率節(jié)點與宏基站之間為提高頻譜效率共享頻譜資源，這種方式會產(chǎn)生同頻信道干擾（Co-Channel Interference，CCI），因此異構(gòu)網(wǎng)下行鏈路中的干擾分析十分重要。
　　本文首先介紹了異構(gòu)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特點，羅列了各個低功率節(jié)點的發(fā)射功率，部署標準，分析了異構(gòu)中存在的同層干擾和跨層干擾。然后對OFDM系統(tǒng)的基本原

3、理和系統(tǒng)流程進行了分析，重點討論了OFDM的同步算法。
　　下行鏈路同時存在的同層和跨層干擾會對用戶造成通信質(zhì)量，吞吐率下降的影響。本文建立了一種宏基站位置服從3GPP定義的六邊形固定部署，家庭基站位置服從泊松分布的雙層異構(gòu)網(wǎng)場景的干擾分析模型，推倒了宏基站用戶和家庭基站用戶的中斷概率閉式表達，通過系統(tǒng)級仿真以用戶吞吐率，中斷概率為分析指標，研究了家庭基站功率，家庭基站節(jié)點密度，用戶在小區(qū)中的位置對干擾特性的影響。
　　同時

4、，軟件無線電在硬件平臺通過軟件技術(shù)實現(xiàn)通信系統(tǒng)的功能模塊，完成系統(tǒng)升級，給技術(shù)研究開發(fā)提供了更快的實現(xiàn)方式。本文結(jié)合系統(tǒng)級仿真結(jié)果，基于GNU Radio和USRP平臺實現(xiàn)了異構(gòu)網(wǎng)場景下的信號接收發(fā)送系統(tǒng)，重點分析了各個功能模塊。研究了軟件無線電平臺GNU Radio工作原理和USRP平臺的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，首先在GNU Radio和USRP平臺上實現(xiàn)了基于OFDM的發(fā)射機和接收機，對信號接收發(fā)送進行了測試和結(jié)果分析。然后根據(jù)異構(gòu)網(wǎng)下行鏈路系統(tǒng)