航空場景下的LTE隨機接入技術的研究.pdf

1、3GPP標準組織在2004年啟動了3G長期演進的標準化工作。目前，使用LTE來實現航空覆蓋正成為研究的熱點，相比其它通信系統，LTE可提供更高的傳輸速率。LTE系統中，UE的初始定時提前量由PRACH信道測量上報，進而建立上行初始同步，隨機接入的性能將影響整個系統的性能。航空場景下，覆蓋范圍很大，又存在很大的多普勒頻移。如何在航空場景下進行隨機接入，并保持較好的接入性能，是LTE系統實現航空覆蓋需要解決的首要問題。
　　 LTE

2、系統中，現有的高速隨機接入算法覆蓋范圍只有幾十公里，飛機上需要通信就必須在航空范圍內建設很多基站，投資成本很高。為了節(jié)約投資成本，本文對高速隨機接入算法做了進一步的研究，提出了一種超遠覆蓋的高速算法，擴大系統的覆蓋范圍，節(jié)約LTE航空覆蓋的投資成本。
　　 本文主要從事了以下工作:
　　 (1)深入研究了用LTE系統實現航空覆蓋的背景和國內外研究現狀、LTE的性能指標及其關鍵技術、非競爭和競爭的隨機接入過程等內容。

3、>　　 (2)設計和搭建了LTE隨機接入鏈路。發(fā)射端重點研究了前導的生成;接收端重點研究隨機接入算法一般流程，包括隨機接入序列的提取、PDP運算及合并、搜索窗分割及前導檢測與定時估計等內容。
　　 (3)本文對現有的LTE隨機接入高速算法和ZC序列的頻偏特性進行了深入研究，在此基礎上提出了新的高速算法。新的高速算法主要是在抗頻偏檢測模塊和定時估計模塊上做了改進?？诡l偏檢測模塊上，本文提出了基于特殊邏輯根序列的抗頻偏檢測算法，該

4、抗頻偏檢測算法不受覆蓋范圍的限制;本文對前導格式3各種時延情況進行了詳細的分類和分析，在定時估計模塊中增加了時偏校準模塊，改進后的定時估計方法能有效的擴大系統的定時估計范圍。
　　 (4)在matlab仿真平臺下實現了新的高速算法，對新算法的定時估計性能進行了仿真并對系統的整體有效性進行了驗證。仿真結果表明，新算法的定時估計范圍比原算法大;新算法有效的擴大了系統可支持的覆蓋范圍，能在較大覆蓋范圍內保持良好的系統性能，可節(jié)約航空覆