非授权频段蜂窝通信下行信道接入机制

摘要

本文研究了非授权频段蜂窝通信技术的下行信道接入机制。非授权频段蜂窝通信技术旨在通过载波聚合技术把只工作在授权频段的蜂窝技术（如LTE）拓展到频谱资源丰富的非授权频段（比如5GHz），实现数据速率与系统容量的提升来满足新型设备和技术，如增强现实技术(AR)，虚拟现实技术(VR)，4K分辨率高清视频等业务的数据速率需求。不同于传统蜂窝系统可以独享的授权频段，非授权频段采用基于竞争的资源共享方案。对于已部署在5GHz非授权频段工作的系统（如Wi-Fi）而言，非授权频段蜂窝系统与已有系统的和谐共存是它面临的最大挑战。 本文研究蜂窝系统与Wi-Fi在非授权频段共存的场景。根据欧洲电信标准化协会(ETSI)规定，工作在非授权频段的系统需要遵循先听后说(LBT)的机制来保证各个系统间的和谐共存。本文对基于帧和基于负载的LBT机制进行理论分析与仿真验证，选择合适于此共存场景下的LBT机制来同时兼顾Wi-Fi的性能与非授权频段蜂窝系统的性能。在此机制下，通过前导信号的设计进一步提升Wi-Fi对于干扰，即非授权频段蜂窝系统的检测能力。最后，进一步改进前导信号，使得前导信号不仅可以被Wi-Fi系统识别出，还可被蜂窝系统中的其他小区识别，这样一来同一运营商的小区就可以通过网络规划以及干扰管理，协调属于它的用户设备接入信道，充分提高非授权频段的利用率，提高区域频谱效率。

目录

声明

摘要

1绪论

1．1研究背景及意义

1．2国内外研究现状

1．3本文的研究内容

2 Wi-Fi及蜂窝通信技术

2．1 Wi-Fi媒质接入层

2．2 Wi-Fi物理层

2．2．1正交频分复用

2．2．2时间同步算法

2．2．3频率粗同步算法

2．3蜂窝通信技术

2．4本章小结

3非授权频段的下行信道接入机制

3．1先听后说机制简介

3．2基于负载的LBT(Load Based-LBT)

3．2．1 Wi-Fi DCF

3．2．2自适应窗口LBT

3．2．3固定窗口LBT

3．3 LB-LBT蜂窝系统与Wi-Fi的混合系统

3．4基于帧的LBT(Frame Based-LBT)

3．5共存场景下的性能仿真

3．6本章小结

4蜂窝系统与Wi-Fi及蜂窝系统间的互检方法

4．1．1 LBT后的传输过程

4．1．2填充符号的利用

4．1．3改进的短训练符号

4．1．4插入载波功率的选择

4．2基于正交码的蜂窝设备互检

4．2．1基于Walsh序列生成正交码

4．2．2基于Zadoff-Chu(ZC)序列生成正交码

4．2．3仿真分析

4．4本章小结

5下行信道协同接入及仿真

5．1下行链路调度

5．2下行协同接入机制

5．3仿真分析

5．4本章小结

6全文总结

6．1本文主要内容与工作

6．2展望

致谢

参考文献

附录