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

1、分時長期演進(jìn)(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(yùn)營商共同制定的通用移動通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。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(biāo)準(zhǔn)之一。中國工信部于2013年12月4日向中國移動通信集團(tuán)公司、中國電信集團(tuán)公司和中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通

2、信集團(tuán)有限公司頒發(fā)“LTE/第四代數(shù)字蜂窩移動通信業(yè)務(wù)(TD-LTE)”經(jīng)營許可，意味著TD-LTE在我國正式進(jìn)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(guān)鍵技術(shù)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(guān)鍵組成模塊，整理各模塊參數(shù)和

3、輸入輸出關(guān)系，構(gòu)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(xué) LTE鏈路級仿真平臺提供的標(biāo)準(zhǔn)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(guān)鍵技術(shù)進(jìn)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(shè)計的評估板(Evaluation Module，

4、EVM)。TMS320C6670芯片不僅包含了功能強(qiáng)大的外設(shè)接口，還提供了高效的數(shù)據(jù)傳輸導(dǎo)航機(jī)制和多個硬件協(xié)處理器。
　　1)本文詳細(xì)研究了多核導(dǎo)航機(jī)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(dǎo)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(jié)果，與維也納大學(xué)LTE鏈路級仿真平臺及Windows標(biāo)準(zhǔn)C開發(fā)平臺的仿真結(jié)果進(jìn)行分析和對比，驗證了實現(xiàn)技術(shù)與協(xié)議要求的一致性，并從實現(xiàn)復(fù)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(jìn)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(jìn)行研究，在TD-LTE標(biāo)準(zhǔn)中定義的典型信道模型：擴(kuò)展步行模型A(Extend Pedestrian A，EPA)和擴(kuò)展車載模型A(Extend Vehicular A， EVA)的信道條件下進(jìn)行了仿真對比，通過對LS算法和MMSE算法的性能和實現(xiàn)復(fù)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(biāo)方式，選取了 Q(16,3)作為信道估計中本地導(dǎo)頻數(shù)據(jù)的定標(biāo)方式，并分析了本地導(dǎo)頻數(shù)據(jù)采用Q(16,3)與Q(16,2)定標(biāo)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(hù)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