LTE/FDD下行链路系统级与链路级接口研究

论文摘要

未来通信系统中,必须支持不同移动环境下高速数据传输且保证较低时延。OFDM调制和接入方式以其频谱利用率高、抗码间干扰能力强等优点必将会在B3G以及4G系统中得到广泛应用。为了评价OFDM系统的性能,链路级需要根据系统级仿真的需求进行大量的且长时间的仿真。然而,将链路级和系统级仿真分开,建立系统级与链路级之间的接口映射关系,可以有效地提高计算的效率。因此,采用OFDMA技术作为接入技术的LTE／FDD下行链路对系统级与链路级接口研究显得尤为重要。论文作者在对3GPP LTE物理层协议长期的跟踪和学习的基础上,设计了完善的LTE／FDD下行链路物理层仿真平台,并对接收端关键算法做了重点研究。特别提出的是,软解调算法、Turbo译码算法和多径信道产生模型均是在阅读大量的外文参考文献后提炼出来的。在已搭建的物理层仿真平台基础上,论文重点对HARQ下系统级与链路级接口算法进行研究,使得算法的复杂度降低,且更容易使用计算机编程实现。论文第一章主要就移动通信的发展趋势、3GPP LTE系统和论文所做的工作进行简要的说明；第二章主要就与LTE／FDD下行链路系统级和链路级仿真平台相关的技术进行介绍,包括OFDMA技术、MIMO技术、HARQ技术、链路自适应技术和小区间干扰协调技术；第三章首先对LTE／FDD下行链路处理流程做详细的讲述,然后对接收端关键算法：频域信道估计算法、频域均衡算法、软解调算法、Turbo译码算法和物理层HARQ算法,以及无线信道建模进行深入研究,最后给出链路级仿真平台参数配置和仿真结果；第四章对LTE/FDD下行链路系统级与链路级接口做重点研究,给出了EESM算法的详细推导,HARQ下的EESM算法实现和改进算法,以及EESM算法在LTE／FDD下行链路中的实现方法,并给出LTE／FDD下行链路自适应传输方案；第五章总结已经取得的工作成果,分析目前存在的不足,指出下一步的工作目标,并提出LTE向IMT-Advanced演进需要考虑的一些问题。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 移动通信系统的发展历程
• 1.2 3GPP LTE系统简介
• 1.3 本文所做工作
• 1.4 论文结构安排
• 第二章 LTE下行链路关键技术
• 2.1 OFDMA技术
• 2.2 MIMO技术
• 2.3 HARQ技术
• 2.4 链路自适应技术
• 2.5 小区间干扰协调技术
• 第三章 LTE/FDD下行链路链路级仿真平台设计
• 3.1 LTE/FDD下行链路物理层概述
• 3.2 复用和信道编码
• 3.3 调制和物理信道映射
• 3.3.1 比特加扰
• 3.3.2 星座图映射
• 3.3.3 层映射
• 3.3.4 预编码
• 3.3.5 资源粒子映射
• 3.3.6 参考信号
• 3.3.7 OFDM基带信号的产生
• 3.4 接收端关键算法
• 3.4.1 频域信道估计算法
• 3.4.2 频域均衡算法
• 3.4.3 软解调算法
• 3.4.4 Turbo译码算法
• 3.4.5 物理层HARQ
• 3.5 无线信道
• 3.5.1 多径信道模型
• 3.5.2 带相关性的MIMO信道建模
• 3.6 仿真参数配置及性能曲线
• 3.6.1 仿真参数配置
• 3.6.2 性能曲线说明
• 第四章 LTE/FDD下行链路系统级与链路级接口的研究与实现
• 4.1 系统级与链路级接口算法推导
• 4.1.1 EESM算法的基本原理
• 4.1.2 HARQ下的EESM算法
• 4.2 系统级与链路级接口算法实现
• 4.2.1 HARQ下的EESM算法的递归实现
• 4.2.2 HARQ下的EESM算法的改进
• 4.2.3 HARQ下MCS改变时的EESM算法实现
• 4.3 EESM算法在LTE/FDD下行链路中的应用
• 4.3.1 Beta值计算
• 4.3.2 MIMO-OFDM系统下SINR的计算
• 4.3.3 链路自适应技术的实现
• 第五章 总结和展望
• 5.1 研究成果与目前存在的缺陷
• 5.2 向IMT-Advanced演进的考虑
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文