【資料名稱】：TDD LTE物理層關鍵技術研究

【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的技術基礎上研發(fā)出的“準4G技術”，其目的是為了迎接WiMax等移動寬帶無線接入技術的市場挑戰(zhàn)、進一步改進和增強現(xiàn)有3G技術，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的迅猛發(fā)展和近幾年來基于HSPA的商用網(wǎng)絡啟動，LTE己引起了越來越多的關注。目前LTE第一個版本的標準已經(jīng)完成，各個主要廠商已經(jīng)紛紛推出了樣機設備，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)演進標準，其采用OFDM、MIMO等先進的無線傳輸技術、全IP系統(tǒng)架構和扁平網(wǎng)絡結構的標準勢必會成為我國移動通信產(chǎn)業(yè)關注的焦點和熱點。
我國的LTE標準也就是TD．LTE，做為一個剛剛制定完成的標準，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，物理層技術是提高系統(tǒng)性能的關鍵，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過程、物理上行共享信道相關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)射時間的調整，有效的控制方法能夠較好地跟蹤用戶信道響應的變化，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，設計合理的檢測方案，UE才能獲取本小區(qū)更詳細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，主要內容包括：
1、在理論分析上行同步過程的基礎上，利用信道沖激響應原理提出了一種定時發(fā)送預值的測算方法，設計為移動臺提供發(fā)送的定時提前量，并重新設計閾值檢測方法。
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準化工作進行跟蹤研究，理論推導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構以及碼序列和相應的資源映射等相關內容。提出了一種PRACH的接收機算法，并設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。結論表明該算法比已有算法定時跟蹤準確，受信噪比影響小，算法復雜度低，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)絡的業(yè)務可用性提供了較為完整的應用方案，較好的解決了LTE網(wǎng)絡的綜合性能，為TD—SCDMA系統(tǒng)的相關技術和LTE系統(tǒng)的實際情況相結合提供了保障機制。