物联网智能家居场景下的通信系统干扰共存研究

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智能家居应用的研究已有十几年历史了,但受通信技术的制约,其发展速度一直较慢。物联网概念提出以后,很快成为加速智能家居发展的催化剂。智能家居系统逐步朝着网络化、信息化和智能化的方向发展,发展思路与应用前景逐渐明朗。但总体而言,目前智能家居研究还处于摸索阶段,很多解决方案还有待验证。家庭网络通信技术作为智能家居中的重要支撑技术,其研究进展对智能家居发展有着重要的推动作用。本论文主要针对物联网智能家居场景,分析了智能家居系统组网技术,对无线通信系统间的干扰产生原理进行了研究。其中,本论文重点讨论了在室内环境下,2.4GHz LTE和Wi-Fi共同组网场景下的干扰问题及系统性能仿真研究。首先,文章采用了确定性分析方法,分析了两系统在最恶劣频率部署情况下的额外隔离度,为下一步的系统级仿真提供理论参考;其次,通过对LTE系统和Wi-Fi系统的关键算法建模,确定网络拓扑结构,天线模型,仿真参数等,搭建了系统级平台,在仿真中评估了Wi-Fi设备在不同部署密度条件下对LTE系统上下行链路性能的影响。通过对仿真结果的分析可知,Wi-Fi对TD-LTE的上行干扰较轻,对下行干扰较为严重,系统容量会有较大损失,需要增大隔离度来满足共存的需求。此外,系统仿真了不同的Wi-Fi发射功率对共存性能的影响,结果表明在保证覆盖范围的前提下尽量降低发射功率可有效改善系统间干扰问题。
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