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面向5G应用的大容量接入拥塞控制机制研究

面向5G应用的大容量接入拥塞控制机制研究

作者：彭凤华电子科技大学

学位级别：硕士

随着智能终端设备的增加,通信业务以及网络流量的持续上升,5G应运而生。最新的5G白皮书指出,为了满足海量机器类通信(Machine Type Machine,MTC)场景对海量连接的需求,无线接入将基于4G的机器与机器(Machine to Machine,M2M)特性继续演... 详细信息

随着智能终端设备的增加,通信业务以及网络流量的持续上升,5G应运而生。最新的5G白皮书指出,为了满足海量机器类通信(Machine Type Machine,MTC)场景对海量连接的需求,无线接入将基于4G的机器与机器(Machine to Machine,M2M)特性继续演进。本文分析了MTC业务特点及通信需求,以现有的大容量接入拥塞机制为基础,研究了一种基于动态分配prach的接入机制和一种基于前导分组的分布式队列接入机制,并基于维也纳LTE系统级仿真平台搭建了一个可视化仿真平台。首先,本文对5G的应用场景、发展趋势以及关键技术进行了简要阐述。接着,论文对海量MTC场景的无线接入增强进行了阐述,并给出了大容量接入机制研究意义及研究现状。然后叙述了随机接入过程,并对其进行建模、理论推导、理论指标的仿真验证。其次,本文对ACB机制和自适应接入过载控制机制进行了深入研究,并分析了他们的缺点。在此基础上提出了一种基于动态分配prach资源的接入拥塞控制机制。仿真结果表明,本文研究的Dprach在相同的负载下能保证MTC设备更高的接入成功率和更低的接入时延。在保证低优先级的接入性能不下降的前提下,Dprach的高优先级接入时延一直低于250 ms,并且Dprach的高优先级接入成功率比QoS-Dracon高出了20%。与自适应接入过载控制机制相比,Dprach很好解决了高优先级的延迟敏感问题。接着,本文研究了基于分布式队列(Distributed Queue,DQ)的接入拥塞机制。为了解决DQRA在时延和RA时隙方面的不足,本文提出了基于前导码分组的DQ接入机制。仿真对比发现,PGDQRA在负载严重时也可以保证较低的接入时延和较少的RA时隙消耗。当设备数量达到50000时,PGDQRA实现了30%的延迟减少并节省了28%的RA资源。此外,仿真给出了不同分组大小下的曲线。故在实际运用中,我们可以根据设备的时延、RA资源消耗和成功率的要求选取不同前导码分组大小。最后,本文基于维也纳LTE系统级仿真平台进行了二次开发并搭建了一个可视化仿真平台。可视化仿真平台具备了随机接入模块,故其为后续基于系统级指标研究接入拥塞机制奠定了基础。

关键词：机器类通信 LTE 接入拥塞分布式队列 prach

基于DSP的WCDMA终端综合测试仪物理层接受端上行链路的实现

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基于DSP的WCDMA终端综合测试仪物理层接受端上行链路的实现

作者：庞飞北京邮电大学

学位级别：硕士

随着WCDMA商用的大规模开展,我国近几年的WCDMA终端的生产量年年剧增,2012年上半年,中国国内WCDMA手机生产量达到了5477.1万部,同比增长了138.7%,WCDMA终端产线对终端测试仪提出了巨大需求。与此形成鲜明对比的是,在我国国内的移动终端... 详细信息

随着WCDMA商用的大规模开展,我国近几年的WCDMA终端的生产量年年剧增,2012年上半年,中国国内WCDMA手机生产量达到了5477.1万部,同比增长了138.7%,WCDMA终端产线对终端测试仪提出了巨大需求。与此形成鲜明对比的是,在我国国内的移动终端测试领域,WCDMA综合测试仪却是严重空白,因此对于WCDMA终端综合测试仪的研究存在着巨大的现实意义。终端综合测试仪包含硬件设备和软件平台。物理层上行接收处理属于物理层软件平台的一部分,上行接收处理模块接收FPGA送出的物理层上行链路数据,解出物理信道承载的传输信道信息和控制信息,然后将这些信息上传到高层相关的模块,实现物理层上行接收相应的功能。本论文主要围绕对prach物理信道和上行DPCH物理信道的接收处理展开论述。论文首先介绍了课题研究的背景和现实意义并说明了作者主要的研究工作和论文的主体结构和内容。在此基础之上,本文结合WCDMA物理层相关理论基础,设计了上行接收处理的一般流程,并给出了每个功能模块的可实施方案,之后本文详细论述了在本课题中具体几个优化实现的模块和整个上行接收处理的验证方案。最后,本文对全文涉及到的内容进行了总结,指出了本论文的不足之处。在当前WCDMA综合测试仪基础之上,正在进行后续HSDPA的相关研发工作。本论文课题的研究成果,目前已经开始应用于市场,并得到了良好的反馈,当然也存在着各种不足,这正是今后相关研究工作需要努力的方向。

关键词： WCDMA 综合测试仪上行链路 prach DPCH

基于用户感知关联LTE网络接入性能的分析与研究

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广东通信技术 2019年第11期39卷 9-20,25页

作者：陈毅森曹德强李清亮广东海格怡创科技有限公司

通过网络日常考核指标(接通、掉线、切换)与投诉进行关联分析,发现LTE考核指标与投诉无明显相关;存在大量投诉的小区,其接通指标依然良好,无法正常反应用户感知。对随机接入、无线接通信令拆解分析,用户在接入网络时,会先进行随机接入,... 详细信息

通过网络日常考核指标(接通、掉线、切换)与投诉进行关联分析,发现LTE考核指标与投诉无明显相关;存在大量投诉的小区,其接通指标依然良好,无法正常反应用户感知。对随机接入、无线接通信令拆解分析,用户在接入网络时,会先进行随机接入,接通率指标直接从RRC连接开始统计,无法有效反映用户随机接入信令部分,导致对用户接入感知的考量失真。无线接通率优劣与用户投诉无明显关系,MSG成功率优劣与用户投诉有明显关系。

关键词：用户感知接入性能随机接入 prach 根序列索引

WCDMA中的一种快速随机接入捕获实现算法

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电信技术研究 2011年第1期 18-23页

作者：秦泽民杨波

随机接入过程是移动通信中用户终端与网络建立稳定的连接、进行通信的首要步骤。本文分析了WCDMA中随机接入过程的特点，利用随机接入前缀和捕获指示符信道帧结构的对称特性，提出了一快速随机接入捕获实现算法，仿真验证和硬件平台实... 详细信息

随机接入过程是移动通信中用户终端与网络建立稳定的连接、进行通信的首要步骤。本文分析了WCDMA中随机接入过程的特点，利用随机接入前缀和捕获指示符信道帧结构的对称特性，提出了一快速随机接入捕获实现算法，仿真验证和硬件平台实测结果表明，本文提出的算法种能够很好的满足实际需求。

关键词：随机接入信道捕获指示符信道 RACH prach AICH

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TD-LTE无线网络利用率评估体系探讨

电信工程技术与标准化 2013年第1期26卷 69-73页

作者：焦燕鸿赵旭凇中国移动通信集团设计院有限公司北京100080

本文在充分分析TD-LTE物理层资源及其调度方法的基础上,提出评估思路,并结合设备厂家数据采集能力提出了无线网络利用率的评估标准和方法。在此基础上,讨论了以该指标为基础的扩容标准的制定。

关键词： TD—LTE 无线利用率 PDSCH PDCCH PUCCH prach

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5G NR随机接入信号的规划研究

邮电设计技术 2019年第8期 40-44页

作者：张建国韩春娜杨东来华信咨询设计研究院有限公司浙江杭州310052 诺基亚上海贝尔股份有限公司浙江杭州310053

介绍了随机接入前导序列并给出了随机接入信号的规划方法。首先,根据小区的最大覆盖半径、应用场景等因素,选择prach前导格式和限制集合类型;然后,根据小区的最大覆盖半径、限制集合类型、prach前导格式等因素选择Ncs配置,对于限制集合A... 详细信息

介绍了随机接入前导序列并给出了随机接入信号的规划方法。首先,根据小区的最大覆盖半径、应用场景等因素,选择prach前导格式和限制集合类型;然后,根据小区的最大覆盖半径、限制集合类型、prach前导格式等因素选择Ncs配置,对于限制集合A和B,建议选择较小的Ncs配置;最后,根据限制集合类型和Ncs配置等因素,计算逻辑根序列索引的范围和每个小区配置的根序列数量,以降低小区内及小区间的随机接入前导发生冲突的概率。

关键词： 5G NR prach 随机接入前导循环移位根序列

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LTE随机接入前导的产生与发送过程研究

数字通信 2011年第2期38卷 94-96页

作者：孙延洲重庆邮电大学通信学院重庆400065

针对3GPP最新发布的LTER8标准研究LTE中的随机接入实现机制,介绍了随机接入的实现机制,阐述了前导与prach资源的选择原理,主要就前导序列的产生与发送过程进行分析,提出了改进的基带信号产生算法,并对其进行仿真验证,最后总结了LTE中随... 详细信息

针对3GPP最新发布的LTER8标准研究LTE中的随机接入实现机制,介绍了随机接入的实现机制,阐述了前导与prach资源的选择原理,主要就前导序列的产生与发送过程进行分析,提出了改进的基带信号产生算法,并对其进行仿真验证,最后总结了LTE中随机接入的优点。实验证明:LTE中随机接入能降低接入时延,对产品的研发有着重要的意义。

关键词： LTE随机接入前导基带信号前导序列 prach

基于5G的3.5 GHz和2.1 GHz混合组网的高铁覆盖规划研究

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电信工程技术与标准化 2020年第10期33卷 17-23页

作者：王凌风卢国潇华信咨询设计研究院有限公司杭州310052

5G 3.5 GHz和2.1 GHz的混合组网,通过高低频网络的协同,可以达到下行低频段的广覆盖或上行增强覆盖的目的。本文针对高铁场景高速移动、长距离连续覆盖和高穿透损耗等特征,通过3.5 GHz和2.1 GHz独立组网和协同组网的对比分析,并结合高... 详细信息

5G 3.5 GHz和2.1 GHz的混合组网,通过高低频网络的协同,可以达到下行低频段的广覆盖或上行增强覆盖的目的。本文针对高铁场景高速移动、长距离连续覆盖和高穿透损耗等特征,通过3.5 GHz和2.1 GHz独立组网和协同组网的对比分析,并结合高低频组网工程建设方案和接入参数的设置分析,探讨了高低频组网在5G高铁覆盖场景的应用。

关键词：超级上行子载波间隔 prach

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NB-IoT系统物理随机接入信道设计

中兴通讯技术 2017年第1期23卷 6-9,20页

作者：刘锟戴博杨维维中兴通讯股份有限公司广东深圳518057

提出了两种用于窄带物联网(NB-IoT)终端接入网络的物理随机接入信道(prach)的设计方案,包括多子载波prach方案和单子载波prach方案。多子载波prach方案遵循长期演进(LTE)prach的设计原理,在prach带宽、子载波间隔以及Zadoff-Chu(ZC)序... 详细信息

提出了两种用于窄带物联网(NB-IoT)终端接入网络的物理随机接入信道(prach)的设计方案,包括多子载波prach方案和单子载波prach方案。多子载波prach方案遵循长期演进(LTE)prach的设计原理,在prach带宽、子载波间隔以及Zadoff-Chu(ZC)序列的选取方面进行了重新设计,用以满足NB-IoT系统随机接入的需求;单子载波prach方案将终端全部功率集中在一个子载波上,可以提供更高的功率谱密度,更适合恶劣的无线信道环境下终端接入需求。从单子载波prach检测性能着手,结合仿真验证,给出满足NB-IoT系统随机接入的需求的单子载波prach设计方案。

关键词： NB-IoT prach 单子载波多子载波