LTE系统中不连续接收机制的建模研究

长期演进(long term evolution,LTE)系统为用户提供了高速的数据传输速率,但也加快手机电池能量的消耗.LTE系统引入非连续接收(discontinuous reception,DRX)机制来降低手机的能量消耗.基于欧洲电信标准化协会(European telecommunications standards institute,ETSI)的突发分组数据模型,建立6个状态的马尔可夫模型来模拟DRX过程,分析不同DRX参数对省电性能和分组平均等待时间的影响.通过仿真,对DRX参数的优化设置提供指导方案.     

基于LTE系统的改良接收信号功率测量方法

在长期演进(long term evolution,LTE)系统中,移动终端需要定时更新同一小区和相邻小区的测量信息,以便于及时进行小区切换或重选。传统的接收信号功率测量算法虽然能够降低干扰和噪声对接收端信号的影响,然而在LTE无线环境下,参考信号接收功率(reference signal receiving power,RSRP)常常受到时间同步和频偏影响,难以获得精确的测量结果。针对该问题,基于LTE系统结构和测量标准提出一种改良的接收信号功率测量算法。该算法对时间和频率同步要求低,且接收信号功率测量性能有所提升。该算法分别在频域和时域计算接收信号功率测量值,并选择两者中较大者作为小区最终接收信号功率值。仿真结果表明,在频偏不大于3 kHz、定时偏差不大于30 ns时,所述接收信号功率测量算法,相对于传统算法有1 dB以上的平均测量误差的性能提升。     

一种适用于3GPP LTE下行链路的低复杂度信道估计算法

本文研究了LTE(Long Term Evolution)系统下行链路的信道估计算法。基于LTE通信协议中参考信号的设计,提出了一种新的信道估计算法。该算法引入ACM（Adaptive Channel Manager,自适应控制器）和噪声抑制滤波器,将ACM的输出与预先设定的门限比较,若输出高于此门限则使用噪声抑制滤波器进行滤波。仿真结果表明,本文提出的算法相对于LTE信道估计算法在增加很少计算复杂度的情况下,获得了性能改善。     

LTE系统小区搜索中SSS时频同步算法的研究

时频同步是终端小区搜索过程中的核心模块,其性能的好坏将直接影响系统的解调性能。通过对时分长期演进（time division long term evolution,TD-LTE)系统小区搜索过程中时频同步算法的研究,结合辅同步信号（secondary synchronization signal,SSS）序列时域信号特性,给出了一种基于SSS对称相乘的时频同步算法。该算法利用SSS信号的时域共轭对称性能够准确地估计出SSS信号的中心共轭对称点,进而获取定时同步;同时,定时同步位置所对应的小数倍频偏计算结果即为小数倍频偏估计值。在MATLAB中对该算法的性能进行仿真与分析。仿真结果表明,利用SSS进行定时同步能够很好地抵制大载波频偏对定时同步性能的影响。从计算过程来看,该算法仅利用接收信号的对称相乘运算来估计小数倍频偏估计,极大降低了计算复杂度。该时频同步算法性能良好、复杂度低,较常规算法可靠性有较大提高。     

LTE-A中继网络中的终端省电机制研究

中继技术是先进的长期演进(long term evolution advanced,LTE-A)系统中的关键技术之一,针对LTE-A中继网络中的终端功耗问题,提出基于虚拟多输入多输出(virtual multiple input multiple output,V-MIMO)的终端省电机制,首先利用中继协作式V-MIMO进行数据传输,并将中继功能集成入LTE-A智能终端内部,结合软件协议能使终端提升特定场景下的通信性能.计算机仿真结果显示,使用该方案时,终端在较低发射功率条件下仍可有效降低传输误码率,保证正常通信,提升用户体验度.     

LTE系统中家庭基站的切换机制优化研究

针对现有标准中家庭基站(HeNB)重新启动后,可能存在的频率和物理小区标识(PCI)改变,从而影响终端(UE)向家庭基站切换的问题。提出了一种改进的HeNB切换解决方案,优化了切换测量过程,防止宏基站(MeNB)对终端进行错误的测量配置。通过仿真验证表明优化方案与已有方案相比,降低了测量时延,并提高了切换成功率。     

LTE系统中上行数据发送过程研究与实现

在对长期演进(1ong term evolution,LTE)上行数据发送机制详细分析的基础上,针对上行数据发送过程的实现提出一种无差错上行混合自动重传请求(hybrid automatic repeat request,HARQ)选择方案,按照协议给出的反馈与授权的延迟的时隙关系,在设计中采用反馈与授权联合判断的方案...     

LTE系统中上行数据发送过程研究与实现

在对长期演进(long term evolution,LTE)上行数据发送机制详细分析的基础上,针对上行数据发送过程的实现提出一种无差错上行混合自动重传请求(hybrid automatic repeat request,HARQ)选择方案,按照协议给出的反馈与授权的延迟的时隙关系,在设计中采用反馈与授权联合判断的方案,实现了HARQ授权与进程号的正确映射。针对LTE技术中的逻辑信道复用与上行数据组装过程,设计了一种用于实际应用的资源分配方案,并按照实际下发的上层原语组装上行MAC层协议数据单元(medium access control protocol data unit,MAC PDU)。最后按照协议栈测试方法,采用TTCN板级测试,针对具体的实现代码配备授权,验证上行HARQ进程号的选择、上行资源的分配及上行数据的组装等过程的实现方案的正确性。     

长期演进(LTE)中基于ASIC速率匹配算法的并行设计

给出一种基于ASIC的长期演进(LTE)速率匹配并行设计方案。速率匹配是LTE物理层比特级处理流程中重要的一步,LTE的高峰值速率要求其并行处理。已有的并行设计方案需要用到大量的小容量RAM,用于ASIC时会增加片上存储的面积。深入分析速率匹配算法的特性,通过数据分组和添加少量哑元,只用了少量的RAM实现了8 bit并行处理。在Synopsys VCS平台仿真并用Synopsys DC工具综合,结果表明本方案性能满足LTE宏站(三个20 MHz扇区)的需求,而存储面积相比于现有的使用大量小RAM的方案显著减小。     

一种基于CQI反馈参数和SINR数值分组的调度算法

在长期演进（long term evolution, LTE）系统中,调度算法是其无线资源管理（radio resource management, RRM）的一项核心技术。对于LTE下行链路数据传输,演进基站（evolved node B, eNode B）主要依据上行链路用户设备（user equipment, UE）传输的信道质量指示（channel quality indicator, CQI）反馈参数来选择典型的调制和编码方案（modulation and coding scheme, MCS）,以此来确定各个UE的服务次序及所分配的物理资源块（physics resource block, PRB）数目。为此,结合轮循（round robin, RR）算法和比例公平（proportional fair, PF）算法,提出了一种基于CQI反馈参数和信干噪比（signal to interference plus noise ratio, SINR）数值分组的调度算法。通过设置SINR阈值,将小区内用户分为小区中心用户组Ⅰ和小区边缘用户组Ⅱ,尔后依据CQI机制对2个用户分组分别采用PF算法和RR算法进行调度。通过搭建LTE动态系统级仿真平台,并与PF算法进行仿真对比,结果表明,该算法能够较为有效地提高系统吞吐量和用户之间的公平性。     

LTE系统中一种切换自优化算法研究

综合研究了长期演进切换算法中切换参数值、用户移动速度和负载均衡机制对系统掉话率的影响,提出了一种结合用户移动速度和负载均衡机制的切换自优化算法。仿真结果表明,如果用户的移动速度一定,且切换迟滞因子和切换触发时延小于一定阀值时,增加其中一个或两个参数值会导致系统掉话率增加。如果切换控制参数一定,系统掉话率随用户的移动速度增加而增加。针对移动速度为低速、中速和高速的用户,分别采用4,3,2 dB的切换参数较为合适。如果用户速度和切换参数均相同,采用负载均衡机制后,系统的掉话率明显降低。经仿真验证,与传统切换算法相比,采用结合用户移动速度和负载均衡机制的切换自优化算法可以有效降低系统掉话率,并使系统整体性能得到提升。     

多场景下LTE终端管控方案研究

终端管控技术是指在不依附于运营商和用户的前提下,通过第三方设备对通信终端进行有效控制。为了解决管控成本高、时延大等问题,提出了面向不同场景的长期演进(long term evolution,LTE)管控方案,包括全覆盖管控方案和目标终端管控方案。基于LTE终端定时同步的原理向终端发送同步诱导信号来完成对终端的吸附,构造跟踪区域更新拒绝信令和附着拒绝信令,根据信令所携带的不同核心网信息分别实现LTE终端全覆盖管控和目标终端管控。实验结果表明,提出的全覆盖管控方案能够阻断虚拟基站信号覆盖范围内所有LTE终端与外界进行通信,同时降低了管控成本。相比于传统LTE目标终端管控技术,目标终端管控方案优势在于不仅降低了管控时延,而且可以在目标用户无感知情况下完成其身份信息的检测并阻断包括长期演进语音承载(voice over long term evolution,VOLTE)终端在内的目标LTE终端与外界进行通信。     

LTE上行链路高速铁路应用场景中的频偏估计方法

提出了一种长期演进(LTE)上行链路频偏最大似然(ML)估计算法,并通过定量分析该算法与基于2个训练序列相差的频偏估计算法(相差法)的估计性能,提出了一种联合频偏估计算法.仿真结果表明:与相差法相比,所出提的ML估计算法与联合估计算法的频偏估计范围均能够覆盖高速铁路应用场景中的最大频偏,且ML估计算法不受LTE上行链路跳频传输的影响;在信噪比10 dB且少于4个用户的情况下,2种算法均能够提供10-4或更小的归一化频偏估计均方误差;在单用户情况下,联合估计算法比ML估计算法的均方误差在信噪比上提高了近5 dB.     

基于正交补空间的分布式LTE小区间干扰协调算法

为了抑制软频率复用LTE小区间干扰,基于正交补空间提出了正交调度的小区间干扰分布式协调算法.对同道用户的信道奇异值分解,使用右奇异值向量作为发送波束成形向量,使信噪比最大,以左奇异值向量为空间签名,同道干扰用户空间签名张成干扰空间,调度空间签名在干扰空间的正交补空间的用户消除小区间干扰.该算法是分布式的,不需要基站之间交换信息,仿真表明,该算法能完全协调小区间干扰.     

基于DSP的LTE TDD上行解传输预编码实现

在时分长期演进(time division-long term evolution,TD-LTE)系统中,为了保证上行传输单载波特性,采用集中式DFT-扩展-OFDM(discrete Fourier transform-spread OFDM)机制.对各种离散傅里叶逆变换(inverse discreteFourier transform,IDFT)算法性能仿真比较,通过对硬件性能及实现复杂度的评估,采用基于2-N点快速傅里叶变换(fast Fourier transform,FFT)算法和线性插值的符号抽选相结合的方法,提出一种上行解传输预编码的实现方案.仿真表明,该方法具备较高的输出信噪     

LTE网间切换安全机制的形式化分析

通过分析3GPP LTE网间切换安全协议,发现通过监听网络消息的方式,入侵者可以在协议的信息交互过程中获取协议的2个核心密钥,并将其用于非法活动而不会被系统发现.为了解决这一问题,在保留原协议信息交互框架的基础上,提出了一种改进的3GPP LTE网间切换安全协议.该改进协议引入了公钥体系,保证密钥不会因为第三方的截取而...