LTE-A系统物理下行控制信道的研究与实现

发布时间：2017-04-12 17:16

  本文关键词：LTE-A系统物理下行控制信道的研究与实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：伴随着全球第四代移动通信的商用发展,LTE-A(Long Term Evolution Advanced,增强的长期演进)已成为4G的标准技术,旨在支持更大的系统带宽和更高的频谱效率。针对国家重大专项“TD-LTE-A系统试验设备开发”和重庆市教委科学技术研究项目“双码本波束成形在Massive MIMO中的应用研究”的研发需求,本文主要对LTE-A系统中PDCCH(Physical Downlink Control Channel,物理下行控制信道)和EPDCCH(Enhanced Physical Downlink Control Channel,增强型物理下行控制信道)进行研究,并设计实现方案。这两个信道利用基站分配的DCI(Downlink Control Information,下行控制信息)为上下行数据信道进行服务,因此,正确解析DCI信息是保证通信正常运行的关键。本文首先对LTE-A系统架构和各种关键新技术进行介绍,接着分析了物理层结构和功能,以及系统下行链路中的各个物理信道的特点。其中,重点对主导整个资源调度和分配过程的物理下行信道进行深入研讨,该信道中最关键的盲检测模块用于获取具体的下行控制信息,从而告知数据信道相关的配置。本文的主要工作及创新点如下:1.详细阐述PDCCH的整体流程,包括发送、接收端各个模块的仿真过程以及DSP(Digital Signal Processing,数字信号处理器)的实现步骤,并利用代码测试大量的物理层数据,通过DSP统计的执行周期cycle数验证程序的高效性和正确性。2.在PDCCH接收端重点研究特有的盲检测过程,本文给出并实现了一种功率检测算法以优化PDCCH盲检过程,利用对聚合等级的精准判断,将单用户的最大盲检测次数从传统无穷搜索型的44次减少至4次以内。通过与原有的反馈盲检算法做对比,功率检测算法明显减少了盲检测运行时间,在公共和终端搜索空间内分别节省了近3000次和60000次执行周期数。3.分析载波聚合在PDCCH中的应用,结合跨承载调度的技术原理、新增的高层和物理层控制信令,并根据协议采用实例进行仿真和实现PDCCH跨承载调度流程。Matlab仿真结果和DSP测试结果表明,UE能够正确无误地解析出各个小区调度的DCI格式,从而验证了下行链路代码的正确性。4.由于新增的EPDCCH在数据域进行资源映射,且其资源单元、传输模式等与PDCCH有极大的差异,因此基于PDCCH信道链路,本文设计并实现了EPDCCH的发送和接收端处理流程,并利用其解调参考信号给出一种基于LS算法思想的MMSE信道估计修正算法,利用?EPDCCHH值,简化计算信道频率响应?PDSCHH的过程。分析仿真结果发现,利用修正的MMSE算法得到信道估计响应的计算复杂度仅为原本MMSE算法的一半,并且随着信道环境变好,两者的性能越接近,因此权衡实现复杂度和性能,项目中采用修正的MMSE算法完成下行链路接收端的信道估计流程。以上的优化算法及改进方案均已成功运用于实际项目中。
【关键词】：LTE-A系统 物理下行控制信道 功率检测 跨承载调度 增强型物理下行控制信道
【学位授予单位】：重庆邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN929.5
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-14
• 注释表14-16
• 第1章 引言16-24
• 1.1 论文研究的背景及意义16-18
• 1.2 课题研究现状18-20
• 1.3 芯片选型及平台介绍20-22
• 1.3.1 DSP芯片特点和选型20-21
• 1.3.2 DSP开发平台21-22
• 1.4 论文主要研究内容及结构安排22-24
• 第2章 LTE-A系统概述24-33
• 2.1 LTE-A系统架构24-25
• 2.2 LTE-A物理层关键技术25-27
• 2.2.1 载波聚合技术25
• 2.2.2 多天线增强技术25-26
• 2.2.3 垂直波束赋形技术(3D-MIMO)26-27
• 2.2.4 多点协作传输技术和中继技术27
• 2.3 LTE-A系统物理层概述27-32
• 2.3.1 物理层架构及其功能27-29
• 2.3.2 下行物理信道29-31
• 2.3.3 无线信道模型31-32
• 2.4 本章小结32-33
• 第3章 LTE-A系统物理下行控制信道的链路实现33-70
• 3.1 LTE-A系统PDCCH链路设计与实现33-51
• 3.1.1 PDCCH概述33-35
• 3.1.2 PDCCH发送端流程35-44
• 3.1.3 PDCCH接收端流程44-51
• 3.2 PDCCH功率盲检测算法51-61
• 3.2.1 反馈算法分析52-53
• 3.2.2 功率检测算法分析53-59
• 3.2.3 仿真结果与性能分析59-61
• 3.3 PDCCH跨承载调度61-69
• 3.3.1 LTE-A系统多载波调度61-63
• 3.3.2 PDCCH的跨承载调度方式63-69
• 3.4 本章小结69-70
• 第4章 LTE-A系统增强型物理下行控制信道的链路设计70-94
• 4.1 EPDCCH介绍70-74
• 4.1.1 EPDCCH引入背景70-71
• 4.1.2 EPDCCH资源单元71-72
• 4.1.3 EPDCCH传输模式72-73
• 4.1.4 EPDCCH起始位置73-74
• 4.2 EPDCCH链路处理流程分析74-80
• 4.2.1 EPDCCH发送端处理流程74-77
• 4.2.2 EPDCCH接收端处理流程77-80
• 4.3 EPDCCH信道估计算法80-93
• 4.3.1 LTE-A系统下行参考信号80
• 4.3.2 DM-RS参考信号介绍80-84
• 4.3.3 EPDCCH信道估计算法84-89
• 4.3.4 仿真结果与性能分析89-93
• 4.4 本章小结93-94
• 第5章 总结与展望94-95
• 参考文献95-99
• 致谢99-100
• 攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果100

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

1 周原;李平;姚巧鸽;;一种基于改进Hash函数的LTE ePDCCH搜索空间的设计[J];微型电脑应用;2014年07期

2 杨晨晨;彭涛;钱荣荣;;混合蜂窝与端到端系统PDCCH盲解码研究[J];电子技术应用;2014年02期

3 李发均;;浅析LTE-A多点协作传输中反馈技术[J];信息通信;2014年01期

4 李小文;罗佳;;基于传输分集信号检测的TD-LTE系统PDCCH解资源映射的算法研究[J];计算机应用研究;2013年10期

5 周游;胡捍英;陈国军;;低复杂度PDCCH盲检测算法[J];计算机应用研究;2013年10期

6 李小文;贾海峰;;一种LTE系统中减少PDCCH盲检次数的方法[J];电子技术应用;2012年04期

7 ;Resource scheduling in downlink LTE-advanced system with carrier aggregation[J];The Journal of China Universities of Posts and Telecommunications;2012年01期

  本文关键词：LTE-A系统物理下行控制信道的研究与实现，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：301776