LTE上行控制信道技术研究与DSP实现

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自上世纪70年代蜂窝小区概念的提出,移动通信系统快速发展,短短的几十年时间内,3G移动通信系统实现了高速数据传输和业务多媒体化。然而由于3G技术的局限性和人们日益增长的通信需求,对移动通信系统提出了更高的要求3GPP(3rd Generation Partnership Project)启动了LTE项目,来实现高速的数据传输,其下行峰值速率可以高达100Mbits/s,上行50Mbits/s。具有灵活的带宽配置:20M、15M、10M、5M、3M、1.4M。LTE系统上行链路的信道:PUSCH, PUCCH和PRACH。控制信道传输的是与上行数据无关的控制信息,独立与任何上行数据包。控制信道主要作用体现在:UE要进行数据传送时,需要发送调度请求,获得资源分配后才能进行UE发送数据。根据当前信道质量指示,对不同优先级的UE分配不同的资源。UE的数据是否收到,是否需要进行HARQ重传这些都需要PUCCH来控制;因此,PUCCH在整个LTE系统中起做重要的作用。本文在研究PUCCH关键技术的基础上,进行PUCCH物理仿真链路的搭建,并在DSP芯片MSC8156上实现控制信道功能。详细介绍了PUCCH信道发射端和接收端的流程;介绍了MSC8156芯片以及DSP系统架构的设计中的JOB调度机制和核间调度机制。详细介绍了DSP与L1接口及其他高层接口,包括L1的FPGA中断接口,L2的MAC调度消息接口,L3的RRC小区级接口等。介绍了整个上行链路系统在MSC8156上动静态调度相结合机制,PUSCH在corel-core3上动态分配,PUCCH静态分配在Core4上面,PRACH静态分配在Core5上面。本文最后通过单元测试中的多个测试例,对单核DSP实现PUCCH的功能和性能测试,通过统计数据表明其时序和功能满足设计的需求。该设计方式已应用于LTE物理基站系统开发中。
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