本文選題：高速鐵路 + SFN場景��； 參考：《北京交通大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：近年來,高速鐵路飛速發(fā)展。用戶在乘坐高鐵的過程中,大量使用智能手機和平板電腦等移動終端,對移動通信數(shù)據(jù)需求不斷增加,因此,研究高速鐵路寬帶移動通信系統(tǒng)具有重要意義。高速鐵路場景具有特殊的電波傳播環(huán)境、以線狀覆蓋方式為主、多普勒頻移較大等特點。單頻網(wǎng)(Single Frequency Network,SFN)場景是3GPP針對高速鐵路確定的典型場景。SFN場景下的無線信道模型與傳統(tǒng)的無線信道存在顯著不同,主要體現(xiàn)在:1)傳統(tǒng)無線信道模型多為統(tǒng)計模型,而SFN信道模型是確定性模型,多普勒頻移、時延和功率是確定的;2)傳統(tǒng)信道模型假定信道特性不隨時間發(fā)生變化,即信道是平穩(wěn)的,而SFN信道模型中各參數(shù)均隨時間動態(tài)變化,信道是非平穩(wěn)的。因此,傳統(tǒng)的信道仿真方法不完全適用于高速鐵路SFN場景下無線信道研究,有必要開展高速鐵路寬帶無線信道特性分析和仿真方法研究。本論文的主要內(nèi)容如下:(1)對3GPP在高速鐵路場景及無線信道建模的研究進展進行調(diào)研,分析SFN場景、隧道中的泄漏電纜場景和單向RRH布置場景等三大典型場景的特點,選取在高速鐵路沿線場景中占比最大的SFN場景作為研究重點,選取單徑和兩徑SFN信道模型作為研究對象;(2)研究了 SFN信道模型的仿真方法,提出了非平穩(wěn)信道沖激響應(yīng)生成方法,實現(xiàn)了對各動態(tài)變化的信道參數(shù)(多普勒頻移、時延和功率)的精確模擬;(3)在LTE鏈路仿真平臺上,基于單徑和兩徑SFN信道模型,設(shè)計了仿真案例,評估多普勒頻移和多徑干擾對LTE系統(tǒng)性能的影響,提出高速鐵路SFN組網(wǎng)條件下天線類型選擇及網(wǎng)絡(luò)部署建議;(4)分析了SFN場景下的MIMO信道特性,研究了基于相關(guān)矩陣的MIMO信道仿真方法,提出了改進的MIMO信道模型,確定了 MIMO技術(shù)在SFN場景下的適用性。本論文的研究成果可以應(yīng)用于高速鐵路場景的公網(wǎng)LTE系統(tǒng),也可以用于下一代鐵路專用移動通信系統(tǒng)(LTE for Railways,LTE-R)的關(guān)鍵技術(shù)研究、系統(tǒng)設(shè)計、設(shè)備研發(fā)、網(wǎng)絡(luò)部署等。
[Abstract]:In recent years, high-speed railway has developed rapidly.In the process of high-speed rail, users use a large number of mobile terminals such as smart phones and tablets, so the demand for mobile communication data is increasing. Therefore, it is of great significance to study the high-speed railway broadband mobile communication system.The scene of high-speed railway is characterized by special radio wave propagation environment, mainly linear coverage mode, large Doppler frequency shift and so on.Single Frequency Network (SFN) scenario is a typical scenario determined by 3GPP for high-speed railway. The wireless channel model under SFN scenario is significantly different from the traditional wireless channel model, mainly reflected in: 1) the traditional wireless channel models are mostly statistical models.The SFN channel model is deterministic, and the Doppler shift, delay and power are deterministic. The traditional channel model assumes that the channel characteristics do not change with time, that is, the channel is stationary, while the parameters of the SFN channel model change dynamically with time.The channel is non-stationary.Therefore, the traditional channel simulation method is not fully applicable to the research of wireless channel in high-speed railway SFN scenario. It is necessary to study the characteristics of broadband wireless channel in high-speed railway and the simulation method.The main contents of this thesis are as follows: (1) the research progress of 3GPP in high-speed railway scene and wireless channel modeling is investigated, and the characteristics of three typical scenarios, such as SFN scene, leakage cable scene in tunnel and one-way RRH layout scene, are analyzed.The SFN scene, which has the largest proportion in the high-speed railway scene, is chosen as the research focus. The single-path and two-path SFN channel model is chosen as the research object. (2) the simulation method of the SFN channel model is studied.A method for generating impulse response of non-stationary channel is proposed. The accurate simulation of various dynamic channel parameters (Doppler frequency shift, delay and power) is realized on the LTE link simulation platform, based on single-path and two-path SFN channel models.A simulation case is designed to evaluate the influence of Doppler frequency shift and multipath interference on the performance of LTE system. A suggestion of antenna type selection and network deployment under the condition of high-speed railway SFN networking is proposed. (4) the channel characteristics of MIMO in SFN scene are analyzed.The MIMO channel simulation method based on correlation matrix is studied. An improved MIMO channel model is proposed and the applicability of MIMO technology in SFN scenario is determined.The research results of this paper can be applied to the public network LTE system of the high-speed railway scene, or to the key technology research, system design, equipment development, network deployment of the next generation railway special mobile communication system (LTE for Railways / LTE-R).
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：U285.2;TN929.5

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本文編號：1731217