宽带无线通信系统中上行多址接入技术的研究

摘要

在无线通信系统中，无论上行链路还是下行链路，都需要使用一种技术来区分不同的用户，即多址技术。频分多址、时分多址和码分多址是无线通信系统中共享有效带宽的三种主要接入技术。第一代移动通信系统所采用的多址技术就是频分多址，而时分多址在第二代移动通信系统中得到了广泛应用。随着人们对通信业务范围和业务数量要求的不断提高，宽带无线通信由于可以容纳庞大的用户数，达到高速数据传输的要求，越来越受到人们的关注，同时人们也开始研究适合宽带无线通信的多址技术。此时，基于扩频的码分多址技术开始进入第三代移动通信系统中。而在3G的长期演进系统LTE及其进一步演进LTE-Advanced系统中，正交频分复用(OFDM)成为核心的技术，因此基于OFDM的多址技术也成为研究的焦点。
　　 本文的目标是研究LTE-Advanced系统中的上行多址接入技术，基于已有的多址技术进行分析，研究改进的多址技术，通过分析和仿真验证，找出一种适合于LTE-Advanced的上行多址接入技术，并且研究其实现过程中的降峰均比和DFT算法，最后给出一套完整的多址接入技术实现方案。主要研究工作如下：
　　 ●对宽带无线通信中的OFDM技术进行研究，分析OFDMA多址接入方案，并在此基础上研究基于OFDM扩展的多址接入方案--SC-FDMA的频域实现(DFT-S-OFDM)方案。
　　 ●LTE-Advanced作为LTE的演进，首先分析LTE中采用的多址接入方案能否直接用于LTE-Advanced中，然后根据LTE-Advanced的特点，重点研究改进的多址接入方案，找出适用于LTE-Advanced的上行多址接入技术。
　　 ●针对已选的LTE-Advanced的上行多址接入技术研究降峰均比算法，在研究已有的相位优化法和频谱成形算法基础上，对降峰均比算法进行改进，通过仿真验证，改进算法可以进一步降低峰均比，而在与已有算法获得相同峰均比性能下，可以提高频谱利用率。
　　 ●针对已选的LTE-Advanced的上行多址接入技术进一步研究DFT(离散傅里叶变换)算法，对现有算法进行分析比较，通过进一步的深入研究和公式推导，提出适合于混合基的通用实现方法，并设计混合基通用的DFT算法结构流图。
　　 ●将所研究的算法加入到LTE-Advanced上行多址接入过程中，给出一套完整的上行多址接入解决方案。