TD-LTE公网集群脱网直通功能的设计与实现

发布时间：2017-05-30 03:11

  本文关键词：TD-LTE公网集群脱网直通功能的设计与实现，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在抗震救灾环境中,终端在灾区环境中因为各种原因无法连接到基站,在这种环境下,终端和终端通信就需要脱网直通功能。TD-LTE公网集群脱网直通是在一个脱网区域,使用TD-LTE公网的频段,按照TD-LTE公网的物理层规范完成集群内半双工多跳通信过程。本文首先给出了该功能的方案设计。方案主要解决了三个问题:(1)采用相对同步解决了脱网下集群内部的同步问题,从而实现集群的半双工通信;(2)将信道划分为公共信道和数据专用通道,使脱网下的信道利用率提升;(3)采用随机避让机制的信息多跳传输,从而减小了转发节点之间的冲突问题。在底层的物理层方面,方案中的上下行链路均采用SC-FDMA技术。接着对方案中的信令阶段和数据阶段分别进行仿真,得出在平均成功率超过80%时,对于集群用户数在20人以内,在信令阶段应当采用50ms至70ms随机避让时长,以达到较快的信道建立速度,在数据阶段应当采用25ms至35ms随机避让时长,以保证较小的数据延迟。对于集群用户数在20至40人,在信令阶段应当采用70ms至90ms随机避让时长,在数据阶段应当采用35ms至45ms随机避让时长。而对于集群用户数大于40人,在信令阶段应当采用大于90ms随机避让时长,在数据阶段应当采用大于45ms随机避让时长,以达到较高的系统平均成功率。最后对方案中涉及的物理层关键技术进行FPGA实现,主要有两方面创新:(1)在Turbo码的译码实现中,在译码过程中直接将各路译码结果储存起来,最后对汉明距离累计量进行比较后直接将储存的译码结果输出,从而省去了路径回溯时间,缩短了译码时间;(2)在同步序列的检测中采用抽样值进行相关计算,用实虚部的绝对值之和代表模长,以及设定一个相对判决门限减小了硬件实现上的复杂度。并在ML605平台上对SC-FDMA调制解调进行了验证,证明了硬件上的可实现性,进一步验证了方案的可行性。
【关键词】：TD-LTE 脱网直通 随机避让 SC-FDMA FPGA
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN929.5
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 绪论8-17
• 1.1 课题的来源8
• 1.2 课题的背景和意义8
• 1.3 国内外研究现状8-13
• 1.3.1 TD-LTE的集群功能研究现状9-10
• 1.3.2 TD-LTE的D2D功能研究现状10-12
• 1.3.3 国内研究现状分析12-13
• 1.4 主要研究内容13-16
• 1.4.1 TD-LTE公网集群脱网直通功能的方案设计14
• 1.4.2 TD-LTE公网集群脱网直通功能的软件仿真14-15
• 1.4.3 TD-LTE公网集群脱网直通功能关键部分的硬件实现15-16
• 1.5 论文结构与各章安排16-17
• 第2章 TD-LTE公网集群脱网直通功能的方案设计17-28
• 2.1 方案背景及目的17-18
• 2.2 方案设计18-20
• 2.2.1 信道划分18
• 2.2.2 终端状态18-19
• 2.2.3 方案流程19-20
• 2.3 方案底层物理层架构20-26
• 2.3.1 SC-FDMA的结构与内部关键技术21-25
• 2.3.2 SC-FDMA的系统流程25-26
• 2.4 本章小结26-28
• 第3章 TD-LTE公网集群脱网直通功能的仿真研究28-42
• 3.1 仿真背景28-31
• 3.2 信令阶段的仿真结果31-36
• 3.3 数据阶段的仿真结果36-41
• 3.4 本章小结41-42
• 第4章 TD-LTE公网集群脱网直通功能的物理层关键技术的硬件实现42-57
• 4.1 硬件平台介绍42-43
• 4.2 硬件实现框图和相关参数43-44
• 4.3 信道编译码的实现44-49
• 4.4 同步码生成与帧检测的实现49-53
• 4.5 SC-FDMA调制与解调的实现53-56
• 4.6 本章小结56-57
• 结论57-59
• 参考文献59-62
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果62-64
• 致谢64

【参考文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 顾闻;基于D2D的中继选择算法研究[D];南京邮电大学;2013年

2 马习然;面向D2D和Small Cell的无线中继技术研究[D];浙江大学;2013年

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本文编号：406269