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随着社会的发展,无线通信技术也在不断的进步,用户对数据传输速率的要求越来越高,十几兆比特每秒的比特速率已渐渐无法满足用户的需要,因此3GPP开始了通用无线移动通信技术的长期演进(Long Term Evolution,LTE)项目。LTE可以为不同的用户提供不同质量的服务,用户的数据传输速率最高下行速率可以达到100Mbit/s,最高上行速率则可以达到50Mbit/s,LTE已经初步具备了某些4G通信系统的特征。
为了推动移动通信技术的进一步发展,科技部在2009年启动了“新一代无线宽带通信网”国家科技专项。本文基于其中的子项目“TD-LTE无线综合测试仪表开发”,对连接模式下eNodeB端的一些物理层工作进行了研究。
连接模式下,eNodeB与UE会进行双向的数据交互,本文首先给出了连接模式下eNodeB端发送下行数据和接收上行数据时对各个信道的处理流程。HARQ技术可以提高系统的传输速率和传输可靠性,针对LTE系统上行和下行分别采用同步非自适应和异步自适应HARQ技术的特点,本文还分析了eNodeB在物理层分别针对上下行HARQ所采用的处理机制,可以为系统设计提供参考。
接收上行数据是连接模式eNodeB的重要任务之一,而上行信道估计是一项重要的上行接收技术,本文主要对上行信道估计技术进行了较深入的研究。首先介绍了LS算法、LMMSE算法以及DFT-LS算法,对于DTF-LS算法,考虑到硬件实现需要用FFT代替DFT,而采用FFT时信道能量泄露会被放大,因此文中对时域线性变换器进行了改进。通过对PUSCH和PUCCH在不同的信道环境下进行仿真分析,改进线性变换器可以带来性能的改善。
在研究信道估计算法的基础上,基于TI C6455 DSP平台,本文给出了一套适用于项目的上行信道估计实现方案。根据子帧类型判断模块获取上行子帧信道类型,对不同的信道采用不同的信道估计实现方式。本地生成参考信号时根据序列长度不同分别采用了查表以及ZC序列生成两种方式。在估计时对PUSCH采用改进的FFT-LS估计算法,对PUCCH则采用LS算法,时域上进行平均或线性插值,以获得所有符号的信道响应。通过对实现需要的存储空间以及复杂度进行分析,本实现方案可以满足项目的需要。