LTE系统定位技术及其在无线资源指配中的应用研究

The LTE wireless positioning technology and its optimal algorithm is studied in this project, the application of positioning technology in the dynamic wireless resource allocation and interference suppression is further studied. The specific research contents include: The LTE positioning technology is to be studied, combined with the technique of channel estimate and dynamic selection of positioning reference base station, the novel optimal fetch model of the positioning parameters will be proposed, the corresponding optimal positioning algorithm will be designed, and the performance analysis method of the positioning algorithm will be given. Some hybrid positioning models will be proposed, the scenes of different positioning models will be studied, and the corresponding algorithm will be proposed. The download LTE positioning technology under the coexistence of heterogeneous networks between macro base station and wireless relay node will be studied. The dynamic wireless resource allocation techniques will be studied, such as frequency allocation, power allocation, time slot assignment, spatial channel assignment, etc. The interference suppression technology based on the handset positioning will be studied, and the interference suppression algorithm will be proposed. This project is the research hotspot in the wireless communications, and it has the importantly theoretical and practical meaning.

本项目研究LTE无线定位技术及定位优化算法，在此基础上进一步研究定位技术在无线资源动态指配和干扰抑制中的应用。具体研究内容为：研究LTE定位技术，结合信道估计、定位参考基站动态选择等技术提出新的定位参数优化提取模型，设计相应的定位优化算法，并给出定位算法性能分析方法；提出若干混合定位模型，研究不同定位模型的适用场景，提出相应的定位算法；研究宏基站和无线中继节点共存的异构网络场景下LTE下行定位技术；研究基于定位的无线资源动态指配技术，包括频率分配、功率分配、时隙分配以及空间信道指配等；研究基于终端定位的干扰抑制技术，提出干扰抑制算法。本项目为无线通信领域的前沿研究热点，具有重要的理论和实际意义。

基于LTE无线定位技术是通过解算基站发送的下行链路信号来确定目标的位置坐标, 研究LTE无线定位技术具有重要的理论和现实意义：（1）基于LTE无线定位技术丰富了现有定位方式；（2）与传统的全球卫星定位系统（GPS）定位方法相比，LTE无线定位系统缩短了定位时间；（3）基于定位结果进行资源指配有利于无线频谱资源更加合理地应用。因此，在LTE无线接入技术迅速发展和E-911等无线定位法规标准的驱动下，基于LTE终端无线定位技术发展迅速，各大跨国公司和相关学术机构更加重视对该领域的研究，产生了大量研究成果及商业应用。.项目执行期间对基于LTE系统的混合定位优化算法、动态资源指配以及干扰抑制技术进行了深入系统的研究。基于LTE系统的特点提出了几种混合定位模型：（1）基于改进最小二乘算法的TDOA/AOA定位方法；（2）基于贝叶斯序贯试验和改进卡尔曼滤波的目标跟踪算法；（3）CHAN算法在LOS和NLOS环境下的定位研究；（4）基于遗传算法的NLOS环境下LTE网络定位服务的时延估计。面对异构网络下的目标定位提出了混合一致性正交容积卡尔曼滤波优化算法，实验和计算机仿真证明了上述所提算法的有效性。面对动态资源指配问题，提出了基于终端定位的子载波功率分配技术，在最大化用户传输容量准则下研究最优的子载波分配方案。对于定位中的小区干扰抑制问题，提出了一种抑制小区间PDCCH干扰的算法，其核心思想是为相互干扰严重的小区选择互相关系数较小的扰码，以降低小区间干扰。本课题的研究成果为大量的商业应用提供了理论依据，同时也为5G通信系统基于位置服务的各种商业应用奠定了坚实的基础。.受本基金支持，共发表论文16篇，其中SCI检索论文6篇、EI检索论文8篇；申请发明专利9项，实用新型专利2项；培养博士研究生2名，硕士研究生27名，其中已毕业12名、在读15名。