LTE下行鏈路中關(guān)鍵技術(shù)及其相關(guān)算法研究.pdf

1、為了和WiMAX,Wi-Fi等新興的無(wú)線寬帶技術(shù)競(jìng)爭(zhēng),國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織3GPP在2004年底啟動(dòng)了LTE技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化工作。以O(shè)FDM和MIMO為核心技術(shù)的LTE,不僅增強(qiáng)了3G的空中接入技術(shù),具有更高的用戶數(shù)據(jù)速率及系統(tǒng)容量,而且具有頻譜使用靈活、可與現(xiàn)有技術(shù)無(wú)縫互操作,以及網(wǎng)絡(luò)部署和管理成本低廉等優(yōu)勢(shì),并鞏固了傳統(tǒng)蜂窩移動(dòng)技術(shù)的主導(dǎo)地位,因而研究LTE及其關(guān)鍵技術(shù)就有重要的意義。但在實(shí)際應(yīng)用中,如何實(shí)現(xiàn)改善小區(qū)邊緣用戶的通信質(zhì)量、提高頻

2、譜資源的利用率,如何解決數(shù)據(jù)傳輸可靠性與提高數(shù)據(jù)傳輸速率及系統(tǒng)吞吐量的矛盾,如何降低LTE接收端的信號(hào)處理復(fù)雜度等問(wèn)題,還有待于進(jìn)一步深入研究和分析。
　　為了不斷完善LTE無(wú)線通信系統(tǒng),克服其不足,以實(shí)現(xiàn)LTE理想的性能指標(biāo),本文首先依據(jù)3GPP標(biāo)準(zhǔn)36系列協(xié)議,以模塊化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了基于Matlab軟件的LTE物理層下行鏈路仿真平臺(tái),并介紹了主要功能模塊的設(shè)計(jì)過(guò)程,在此基礎(chǔ)上,加入HARQ技術(shù)模塊,進(jìn)一步優(yōu)化了該仿真平臺(tái),并

3、從誤塊率和吞吐量方面仿真分析了優(yōu)化后平臺(tái)的合理性及HARQ技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。仿真對(duì)比發(fā)現(xiàn),加入HARQ技術(shù)不僅有效地降低了系統(tǒng)的誤塊率,提高了系統(tǒng)可靠性,而且增大了系統(tǒng)的吞吐量,既實(shí)現(xiàn)了改善小區(qū)邊緣用戶的性能又解決了數(shù)據(jù)傳輸可靠性與提高數(shù)據(jù)傳輸速率及系統(tǒng)吞吐量的問(wèn)題。其次,深入分析了物理層的編碼和調(diào)制技術(shù),仿真對(duì)比看出,在同樣參數(shù)條件下,QPSK的誤塊率性能優(yōu)于其它,但吞吐量不及16QAM和64QAM,為L(zhǎng)TE中應(yīng)用AMC,提高頻譜資源利用率

4、提供了應(yīng)用依據(jù)。然后,在有限反饋的情況下基于格拉斯曼裝箱原理的碼本,分析了基于碼本的預(yù)編碼技術(shù),仿真表明反饋比特?cái)?shù)越多,其系統(tǒng)性能越好;并采用基于SINR準(zhǔn)則仿真分析了使用預(yù)編碼技術(shù)比未使用時(shí)能獲得更好的系統(tǒng)性能。最后,分別針對(duì)單用戶和多用戶的情況,仿真分析了ZF、MMSE和BD等MIMO線性預(yù)編碼算法,得出BD預(yù)編碼算法的性能最優(yōu),更適合實(shí)際應(yīng)用;并提出一種改進(jìn)的BD線性預(yù)編碼方案,通過(guò)仿真對(duì)比可知,使用該方案時(shí)的系統(tǒng)性能比單獨(dú)使用任