TD-LTE系統(tǒng)PUSCH信道關鍵技術及其實現(xiàn).pdf

1、分時長期演進(Time Division Long Term Evolution，TD-LTE)是由第三代合作伙伴(3rd Generation Partnership Project，3GPP)組織的全球各大通信企業(yè)和運營商共同制定的通用移動通信系統(tǒng)標準。TD-LTE具有低時延、高速率、廣覆蓋、大容量和易組網(wǎng)等優(yōu)勢，是新一代移動通信的主流標準之一。中國工信部于2013年12月4日向中國移動通信集團公司、中國電信集團公司和中國聯(lián)合網(wǎng)絡通

2、信集團有限公司頒發(fā)“LTE/第四代數(shù)字蜂窩移動通信業(yè)務(TD-LTE)”經(jīng)營許可，意味著TD-LTE在我國正式進入商用階段。
　　本文基于TD-LTE協(xié)議，研究了LTE通信系統(tǒng)中物理上行共享信道(Physical Uplink Share Channel，PUSCH)的數(shù)據(jù)傳輸關鍵技術及其實現(xiàn)策略。論文主要工作如下：
　　首先，本文基于TD-LTE協(xié)議梳理了PUSCH的處理流程，研究PUSCH的關鍵組成模塊，整理各模塊參數(shù)和

3、輸入輸出關系，構建基本仿真鏈路。通過仿真測試對比，驗證對協(xié)議理解的正確性，以及發(fā)送數(shù)據(jù)與維也納大學 LTE鏈路級仿真平臺提供的標準測試數(shù)據(jù)的一致性。
　　其次，本文基于TMDSEVM6670L平臺對PUSCH實現(xiàn)的關鍵技術進行了深入研究。TMDSEVM6670L是由美國德州儀器(Texas Instruments，TI)公司基于TMS320C6670四核DSP芯片專為高速無線通信設計的評估板(Evaluation Module，

4、EVM)。TMS320C6670芯片不僅包含了功能強大的外設接口，還提供了高效的數(shù)據(jù)傳輸導航機制和多個硬件協(xié)處理器。
　　1)本文詳細研究了多核導航機制，闡述了隊列，描述符，通道等概念，以快速傅里葉變換協(xié)處理器(Fast Fourier Transform Coprocessor，F(xiàn)FTC)的數(shù)據(jù)搬移為例，測試和驗證了整個多核導航操作的流程。
　　2)本文深入研究了能有效提高比特級數(shù)據(jù)處理效率的位協(xié)處理器(Bit Copro

5、cessor，BCP)和提高符號級數(shù)據(jù)處理效率的FFTC協(xié)處理器，利用其完成了高效的PUSCH發(fā)送端的實現(xiàn)，并通過將TMDSEVM6670L平臺測試結果，與維也納大學LTE鏈路級仿真平臺及Windows標準C開發(fā)平臺的仿真結果進行分析和對比，驗證了實現(xiàn)技術與協(xié)議要求的一致性，并從實現(xiàn)復雜度的角度分析了協(xié)處理器對系統(tǒng)性能的提升。
　　本文對接收端的信道估計算法及其實現(xiàn)策略進行了研究。本文選取了經(jīng)典的最小二乘法(又稱最小平方法 Lea

6、st Square，LS)和最小均方誤差方法(Minimum Mean Square Error，MMSE)進行研究，在TD-LTE標準中定義的典型信道模型：擴展步行模型A(Extend Pedestrian A，EPA)和擴展車載模型A(Extend Vehicular A， EVA)的信道條件下進行了仿真對比，通過對LS算法和MMSE算法的性能和實現(xiàn)復雜度的比較，選取了LS算法作為測試階段上行接收鏈路的信道估計算法。
　　最后

7、，本文基于接收端信道估計，分析了TMDSEVM6670L平臺上接收數(shù)據(jù)的定標方式，選取了 Q(16,3)作為信道估計中本地導頻數(shù)據(jù)的定標方式，并分析了本地導頻數(shù)據(jù)采用Q(16,3)與Q(16,2)定標方式的差異，著重研究了信道處理過程中數(shù)據(jù)溢出的保護方法。本文對比了TMDSEVM6670L平臺和MATLAB平臺上不同精度數(shù)據(jù)的差異，經(jīng)過分析，TMDSEVM6670L平臺的數(shù)據(jù)精度雖然低于MATLAB仿真平臺的數(shù)據(jù)精度，但整體誤差較小，故