HSPA+动态系统仿真平台改进及性能研究

摘要

第三代移动通信系统（3G）是一个持续演进的系统，3G商用先后引入了高速下行分组接入（HSDPA）和高速上行分组接入（HSUPA）两种增强技术，统称为HSPA。HSPA在一些国家已经成功投入商用。为了平滑向第四代移动通信系统过渡，UMTS的主要标准化机构3GPP启动了用于FDD的HSPA Evolution（HSPA+）研究项目。在标准制定的过程中，进行系统性能研究需要建立通信系统动态仿真平台。本文的目的就是改进HSPA动态系统仿真平台，利用改进后的平台进行HSPA+中MIMO的性能分析和方案评估。 首先，介绍了TD-SCDMA的两项关键技术，即智能天线和联合检测；以及多输入多输出（MIMO）技术应用于HSPA系统的两种方案，即每天线速率控制（PARC）和双流发射天线阵列（D-TxAA）。 其次，分析了HSPA+系统仿真中空间信道模型建模方法，针对TD-SCDMA的数据传输模型，完成了相应仿真接口的建模，并为多种MIMO方案和智能天线算法完成了建模。设计了平台的新增功能，并对空间信道模型参数、接口映射进行了校验。 最后，简介了仿真中的评估参数和仿真假设，给出了多种场景与假设条件下MIMO的系统性能，并对现有的8阵元扇区智能天线引入MIMO的方法进行了仿真，对于引入64QAM的影响也进行了分析。仿真结果表明PARC和D-TxAA引入自适应机制后性能相近，在使用相同调制方式的条件下，8天线比2天线的性能有了很大的提升。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1第三代移动通信的发展

1.2第四代移动通信发展趋势

1.3本文内容与作者的工作

1.4论文各部分主要内容

第二章 TD-SCDMA技术演进

2.1 TD-SCDMA标准与技术

2.2智能天线模型

2.3联合检测模型

2.4 MIMO技术

2.4.1 空间复用

2.4.2空间分集

2.5 HSPA中的MIMO方案

2.5.1 PARC技术

2.5.2 Dual-Stream TxAA

2.6仿真方案

2.7本章小结

第三章仿真平台建模

3.1 网络布局模型

3.2空间信道模型

3.3 SCM建模

3.3.1路径损耗建模

3.3.2阴影衰落建模

3.3.3小尺度传播模型

3.4理想信道估计实现

3.5链路与仿真接口模型

3.5.1 Channel Metric选择标准

3.5.2 MIMO条件下接口模型建模

3.5.3 PARC方案数据传输建模

3.5.4 PARC方案SINR的计算

3.5.5其它方案的变换策略

3.6本章小结

第四章 HSPA+平台新增功能设计与测试

4.1 仿真流程

4.2新增功能

4.2.1 参数读入

4.2.2 SCM信道模型

4.2.3检测后SINR的计算

4.2.4仿真接口映射

4.3仿真平台测试与验证

4.3.1 空间信道模型参数校验

4.3.2波束赋形、MIMO方案和SINR公式校验

4.3.3接口映射校验

4.4本章小结

第五章仿真结果与分析

5.1 MIMO性能评估

5.1.1 评估参数

5.1.2仿真假设

5.1.3链路自适应方法

5.2 MIMO性能结果与分析

5.2.1 2×2PARC

5.2.2 2×2不同方案比较

5.2.3 8天线分组波束赋形

5.3本章小结

第六章结束语

6.1论文的主要工作

6.2论文的创新点

6.3进一步的工作

参考文献

研究生期间发表的论文、科研成果

致谢

附录Ⅰ 缩略语