TD-SCDMA系统家庭基站对宏基站侦听关键算法研究

摘要

家庭基站，即Femtocell，是一种移动通信系统室内覆盖的解决方案。目前研究WCDMA系统下的Femtocell基站侦听比较多。TD-SCDMA系统是我国自主研发的系统，起步较晚，所以TD-SCDMA系统的Femtocell基站侦听还存在很多问题。目前已经有一些Femtocell设备具备基本的业务功能，但还存在一些技术问题。这些问题包括组网、同步、干扰、切换等，如果这些问题不彻底解决，Femtocell很难大规模应用。
　　 Femtocell开机工作的时候有两个阶段。第一个阶段是对周围基站的侦听，即对周围小区进行搜索。第二个阶段是Femtocell根据搜索出来的周围基站的信息进行自配置以达到系统间干扰最小。完成配置之后的Femtocell就开始行使一个基站的功能，不同的是Femtocell的发射功率比较小，支持的用户也比较少。
　　 在基站侦听阶段，Femtocell要把周围所有频点上存在的宏基站的配置信息都搜索出来。这个阶段非常重要，因为只有知道周围宏基站的配置信息之后，Femtocell才能对自己进行自配置和优化，以保证Femtocell工作之后和周围基站之间的干扰最小化。所以对宏基站侦听是保证Femtocell可以正常工作的前提。
　　 本文对整个侦听过程进行了分析，并且重点研究了侦听过程的关键算法，在搜索导频信道模块对搜索算法进行了改进，仿真表明改进后的搜索算法可以在较低的信噪比下搜索出小区。在认真分析TD-SCDMA系统的帧格式的基础上研究频偏估计算法，用syncdl码和midamble码进行频偏估计，仿真表明该算法可以将频偏控制在200Hz以内。研究Femtocell和宏基站同步的方法，采用搜索第一径的方法进行Femtocell和宏基站进行同步，仿真表明该方法可以将时间失步控制在3微妙。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 移动通信

1.1.1 移动通信发展简述[1]

1.1.2 三大主流3G标准技术比较[1]

1.1.3 TD-SCDMA标准的优点以及关键技术[1]

1.2 家庭基站侦听介绍

1.2.1 Femtocell产生的背景

1.2.2 Femtocell的特点

1.3 课题背景

第二章 TD-SCDMA系统里的家庭基站介绍

2.1 TD-SCDMA基本情况介绍

2.2 物理层概述[9]

2.2.1 总体协议结构

2.2.2 向高层提供的服务

2.3 物理信道,传输信道介绍以及之间的映射

2.3.1 传输信道

2.3.2 物理信道

2.3.3 传输信道到物理信道的映射关系

2.4 扩频和调制[11]

2.4.1 扩频

2.4.2 调制

2.5 TD-SCDMA的SYNC-DL码、SYNC-UL码和Midamble码

2.5.1 下行导频信道(DwPCH)

2.5.2 SYNC_UL

2.5.3 扩频突发的训练序列

2.5.4 码分配

2.6 物理层过程

2.6.1 TD-SCDMA系统的上行同步

2.6.2 Femtocell和周围宏基站的同步

2.6.3 Femtocell基站侦听的物理层过程

第三章 移动传播环境介绍以及标准规定的传播环境分析

3.1 大尺度衰落传播[2]

3.1.1 自由空间的传播

3.1.2 正态阴影路径损耗模型

3.2 小尺度衰落传播

3.2.1 多径衰落[1]

3.2.2 多普勒频移

3.3 TD-SCDMA标准规定的传播环境分析

第四章 TD-SCDMA系统家庭基站对宏基站侦听算法研究

4.1 基站侦听概述

4.2 搜索DwPTS时隙位置

4.2.1 手机搜索DwPTS位置以及SYNC_DL码号算法缺陷分析

4.2.2 Femtocell搜索DwPTS位置算法的研究

4.3 基本Midamble码确认

4.4 频偏估计

4.5 多帧同步

4.6 读取BCH信息

4.7家庭基站和宏基站的同步

第五章 关键算法仿真结果以及性能分析

5.1 DwPTS位置的搜索模块仿真分析

5.2 频偏估计模块仿真分析

5.3 多帧同步模块设计与分析

5.4 femtocell和宏基站同步模块仿真分析

5.5 基站侦听整体仿真

5.5.1 在AWGN信道下的侦听仿真结果

5.5.2 在衰落信道下的侦听仿真结果

5.5.3 总结分析

第六章 总结与展望

参考文献

附 录

致 谢

攻读学位期间发表的学术论文