eMTC系统MPDCCH盲检及ASIC设计与实现

发布时间：2020-07-03 21:16

【摘要】：eMTC作为3GPP针对低功耗广覆盖类业务而定义的新一代蜂窝物联网接入技术之一(另一技术为NB-IOT),主要面向低速率、超低成本、低功耗、广深覆盖和大连接的物联网业务。覆盖增强和低功耗是eMTC系统的重要特性,其中覆盖增强要求eMTC在LTE-FDD的基础上覆盖增强15dB,低功耗要求eMTC在5000mAh电量下能使用十年。由于eMTC系统在频域上最多接收6个PRB的资源,无法使用原来的PDCCH进行上下行调度,因此3GPP提出MPDCCH作为eMTC终端的控制信道。正确解析出MPDCCH中的控制信息是保证eMTC系统正常运行的关键。本文主要研究MPDCCH盲检算法,使用ASIC实现并验证。研究综合考虑3GPP协议、MPDCCH盲检算法与ASIC硬件实现之间的关系,根据MPDCCH及ASIC设计实现的特点,结合项目组的性能功耗需求,设计出合理的ASIC方案,同时减少不必要的资源消耗。本文主要内容为:1.介绍eMTC系统下行物理帧结构、时隙结构以及R13中eMTC新增概念;介绍MPDCCH物理资源,确定MPDCCH在发送接收端数据处理流程;2.分析传统PDCCH盲检算法,结合已有的PDCCH相关盲检算法思想,根据MPDCCH信道特征和资源映射规则,本文提出满足MPDCCH盲检性能的相关检测算法。相较于遍历盲检算法,相关检测算法在单子帧能平均减少约30%的运行周期;同时本文考虑软件算法和硬件实现的精度关系,确定模块的定点实现位宽;3.按照设计的硬件定点实现方案,从芯片设计的角度出发,本文实现MPDCCH模块各子模块,并对控制模块状态机进行详细说明;采用先进的ASIC设计方法对MPDCCH模块进行RTL代码实现并给出顶层和控制模块电路图;4.最后采用基于UVM验证方法学的科学验证方法对MPDCCH模块进行验证;对模块所有功能点进行验证,通过覆盖率收集保证验证的完备性;逻辑综合后,本文所设计的MPDCCH模块的面积为351 201.568 365um~2,功耗为24.537mW,对比遍历算法分别减少8.56%和9.1%,eMTC终端的性能需求得到了满足。
【学位授予单位】：重庆邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN929.5
【图文】：

图 3.3 不同 r 等级 MPDCCH 起始位置图 3.3 中 MPDCCH 高层配置的最大重传次数为 8，MPDCCH 可能位于任意一个重复发送的子帧内。假设实际发送MPDCCH的位置位于3r 从 k1 开始的 4 个子帧，

定点位宽选取8比特

【参考文献】

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本文编号：2740183