【資料名稱】：TDD LTE物理層關(guān)鍵技術(shù)研究

【資料作者】：陳禹

【資料日期】：2010

【資料語言】：中文

【資料格式】：PDF

【資料目錄和簡介】：
LTE是在超3G的技術(shù)基礎(chǔ)上研發(fā)出的“準(zhǔn)4G技術(shù)”，其目的是為了迎接WiMax等移動寬帶無線接入技術(shù)的市場挑戰(zhàn)、進一步改進和增強現(xiàn)有3G技術(shù)，以提高3G在新興寬帶無線接入市場的競爭力。尤其是在移動通信技術(shù)的迅猛發(fā)展和近幾年來基于HSPA的商用網(wǎng)絡(luò)啟動，LTE己引起了越來越多的關(guān)注。目前LTE第一個版本的標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)完成，各個主要廠商已經(jīng)紛紛推出了樣機設(shè)備，使得移動通信系統(tǒng)在很好的保證用戶OoS的情況下通信速率達到了一個前所未有的高度。TD—LTE作為TD．SCDMA的后續(xù)演進標(biāo)準(zhǔn)，其采用OFDM、MIMO等先進的無線傳輸技術(shù)、全IP系統(tǒng)架構(gòu)和扁平網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)勢必會成為我國移動通信產(chǎn)業(yè)關(guān)注的焦點和熱點。
我國的LTE標(biāo)準(zhǔn)也就是TD．LTE，做為一個剛剛制定完成的標(biāo)準(zhǔn)，還存在版本完善、增強和下一步演進的過程。在TD．LTE的改進中，物理層技術(shù)是提高系統(tǒng)性能的關(guān)鍵，其以達到降低時延、提高用戶的數(shù)據(jù)速率、增大系統(tǒng)容量和覆蓋范圍以及降低成本的目的。
其中同步過程、功率控制過程、隨機接入過程、物理下行共享信道相關(guān)過程、物理上行共享信道相關(guān)過程和物理共享控制信道過程是LTE系統(tǒng)物理層過程的主要過程。移動終端通過隨機接入過程與基站建立上行初始同步，利用同步跟蹤來完成對上行用戶信道的跟蹤，完成用戶上行信號發(fā)射時間的調(diào)整，有效的控制方法能夠較好地跟蹤用戶信道響應(yīng)的變化，使得主峰位置較好地收斂于循環(huán)前綴中合理的位置。通過小區(qū)搜索過程，用戶終端(UE)可以搜索到一個可用的小區(qū)，并獲得符號同步和幀同步，設(shè)計合理的檢測方案，UE才能獲取本小區(qū)更詳細(xì)的信息以及鄰近小區(qū)的信息，才可以監(jiān)聽尋呼或發(fā)起尋呼。隨機接入(RandomAccess)是UE在開始和網(wǎng)絡(luò)通信之前的接入過程，接收機中檢測方法對虛警和漏警概率的正確檢測才能滿足LTE系統(tǒng)的性能要求。對于高碼率、高階調(diào)制的數(shù)據(jù)傳輸，符號定時偏差對系統(tǒng)性能影響較大，符號定時偏差越大，系統(tǒng)性能下降也越明顯，在小區(qū)搜索完成后，需要設(shè)計一種精確的符號定時算法，使符號定時偏差的范圍降到最低。
針對上述問題，本文從LTE數(shù)字蜂窩移動通信網(wǎng)Uu接口物理層領(lǐng)域的研究熱點出發(fā)，分別對LTETDD物理層過程中的上行同步控制、小區(qū)搜索、隨機接入和下行符號定時進行了深入、系統(tǒng)地研究，并取得了一定數(shù)量的創(chuàng)新科研成果，主要內(nèi)容包括：
1、在理論分析上行同步過程的基礎(chǔ)上，利用信道沖激響應(yīng)原理提出了一種定時發(fā)送預(yù)值的測算方法，設(shè)計為移動臺提供發(fā)送的定時提前量，并重新設(shè)計閾值檢測方法。
2、對3GPPLTETDD系統(tǒng)的下行鏈路小區(qū)搜索及初始化載波同步標(biāo)準(zhǔn)化工作進行跟蹤研究，理論推導(dǎo)給出下行鏈路符號定時、扇區(qū)ID檢測、粗頻偏估計和小區(qū)組ID檢測的算法。仿真的同時對小區(qū)搜索各個步驟的復(fù)雜度做了分析和統(tǒng)計比較，提出一種使用FFT快速算法的簡化措施來有效降低運算復(fù)雜度的算法。
3、在理論研究LTE．TDD系統(tǒng)隨機接入過程的同時，分析了隨機接入信道的幀結(jié)構(gòu)以及碼序列和相應(yīng)的資源映射等相關(guān)內(nèi)容。提出了一種PRACH的接收機算法，并設(shè)計了接收機中的檢測門限，最后對接收機算法進行了性能仿真，驗證該算法的可行性。
4、 深入研究了LTETDD系統(tǒng)鏈路與系統(tǒng)的接口模型和下行符號定時同步的問題，在此基礎(chǔ)上推出了一種下行鏈路符號定時同步的算法，并對該算法進行了計算機仿真。結(jié)論表明該算法比已有算法定時跟蹤準(zhǔn)確，受信噪比影響小，算法復(fù)雜度低，在不同信道環(huán)境下均可正常工作等優(yōu)點。
通過以上四個方面的研究，為TD．LTE網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)可用性提供了較為完整的應(yīng)用方案，較好的解決了LTE網(wǎng)絡(luò)的綜合性能，為TD—SCDMA系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)和LTE系統(tǒng)的實際情況相結(jié)合提供了保障機制。