高速铁路环境下基于半实物仿真的LTE系统性能评估

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1、４学校代码：１０００密级：公开交私＃ＢＥＩＪＩＮＧＪＩＡＯＴＯＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ硕士学位论文高速铁路环境下基于半实物仿真的ＬＴＥ系统性能评估作者姓名冯如学科专业通信与信息系统指导教师熊磊副教授培养院系电子信息工程学院二零一八年三月硕士学位论文高速铁路环境下基于半实物仿真的ＬＴＥ系统性能评估ＬＴＥｓｔｅｍｒｒｍａｎｃｅｈ－ＳｅｅｄＳｙＰｅｆｏＥｖａｌｕａｔｉｏｎｆｏｒＨｉｇＲａｉｌｗａｙｐＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＢａｓｅｄ

2、ｏｎＨＩＬＳｉｍｕｌａｔｉｏｎ作者：冯如导师：熊嘉北京交通大学２０１８年３月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。学校可以为存在馆际合作关系的兄弟高校用户提供文献传递服务和交换服务。（保密的学位论文在解密后适用本授

3、权说明）汹々学位论文作者签名：导师签名：ｊｋｌ签字日期：ｌ川年３月卩日签字日期：丨年；月曰ｙ学校代码：１０００４密级：公开北京交通大学硕士学位论文高速铁路环境下基于半实物仿真的ＬＴＥ系统性能评估ＬＴＥＳｓｔｅｍａｔｏｎｏｒｈ－ｙＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＥｖａｌｕｉｆＨｉｇＳｐｅｅｄＲａｉｌｗａｙＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＢａｓｅｄｏｎＨＩＬＳｉｍｕｌａｔｉｏｎ作者姓名：１５１２００６５：冯如学号导师姓名：熊磊职称：副教授学位类别

4、：工学学位级别：硕士：学科专业：通信与信息系统研究方向宽带无线通信北京交通大学２０１８年３月ｉ致谢。时光荏苒，研究生的科研学习生活即将画上句号在最终即将完成毕业论文之际，，首先老师熊老师对学术的严谨态度以及科学的，我要感谢我的导师熊磊一研究方法直是我学习的榜样，硕士期间取得的点滴进步都离不开熊老师耐心的，生活中的点滴关怀指导和辛勤的付出，亦师亦友的相处模。科研上的悉心指导式让我在研究生期间不断成长进步。。在此对熊磊老师表示最诚挚的感谢和敬意之后我要感谢实

5、验室的费丹老师、林思雨老师和孙斌老师，在、丁建文老师进行项目和科研的过程给予的指点和无私帮助。在我遇到问题的时候，老师们教一会我思考问题的方法，提出中肯的建议，让我能够独当面。一此外，、凡要感谢六捷公司的孙旭波尹、徐惠芳工程师在项目过程中给予的鼓励与帮助，在课题研究过。感谢实验室鄢浩若学长、张瑜学姐和杨雪莲学姐程中给予我悉心的指导、。感谢赵金梦、刘玉龙、何旭、卫斯赜、李亚楠、陈晓宇。郑启薇等同学的并肩作战，感谢你们陪伴我度过了美好充实的研究生时光一直以来的默默支持，你们

6、最后，感谢我的家人和朋友，感谢你们的陪伴与。的鼓励和理解让我能够专心完成学业，衷心感谢大家ｉｉｉＭ摘要随着高速铁路的迅猛发展，为了满足不断增长的铁路移动通信业务需求，顺一－应技术发展和产业升级换代要求，ＧＳＭＲ向下代铁路移动通信演进已成大势所趋，推进ＬＴＥ技术在高速铁路场景的应用势在必行。目前国际铁路联盟和欧洲铁路局都在积极推动ＬＴＥ技术在高速铁路场景的研究、标准化、测试与试验、应用推广和产业化。而高速铁路场景ＬＴＥ系统在电波传播环境、组网方式、高速移动性等方面

7、都与公网ＬＴＥ系统有着明显的不同，因此在实际网络部署之前亟需开展高速铁路环境下ＬＴＥ系统性能评估工作。高速铁路场景与公众移动网络相比具有多普勒频移较大、基站沿铁轨线状覆“”盖等特点，多径。在ＬＴＥ。组网方式主要采用单频网此种组网方式会人为地引入系统采用的ＯＦＤＭ技术中，多普勒频移会破坏子载波之间的正交性，多径会导致符号间干扰，从而导致系统性能恶化。半实物仿真技术能够在实验室环境下搭建贴近实际场景的仿真环境。因而本文基于半实物仿真平台评估高速铁路场景下ＬＴＥ系统性能，研究动态

8、信道半实物仿真方法，分析多普勒频移和多径干扰对系统性能的影响，为ＬＴＥ系统在高速铁路场景的部署提供建议，同时为ＬＴＥ系统高速适应性研宄奠定基础。本论文的主要内容如下：（１）搭建ＬＴＥ半实物仿真平台，研宄半实物仿真平台覆盖场强指标。针对信道仿真仪仅支持固定时延仿真的问题，提出将计算机仿真技术与半实物仿真技术结合以实现动态信道半实物仿真的仿真方法，基于测试和理论分析给出采样密度和动态时延数的合理建议值；（２）基于单径ＨＳＴ信道