lte上行链路关键技术研究(附件)【字数：19153】
摘 要摘 要随着移动通信的高速发展，以及移动通信与宽带无线接入技术的加速融合，使得移动通信宽带化的需求日益迫切。在这种需求的驱动下，提出了长期演进系统(Long Term Evolution, LTE)项目，以提供更高的带宽、更低的时延，以及更好的服务质量(Quality of Service, QOS)保障。长期演进技术是应用于手机及数据卡终端的高速无线通讯标准，该标准基于旧有GSM/EDGE和UMTS/HSPA的网络技术，并使用调制技术来提升网络容量及速度。LTE技术提供各种关键技术来提高整个系统的通信性能，从而实现高速数据传输。 本文主要通过在熟悉多用户LTE上行链路关键技术的基本原理、系统的基本模型和研究方法的基础上，对 LTE上行链路的部分关键技术进行了研究分析和仿真，并在仿真结果的基础上完善改进仿真工作，提出发现或者改进意见。本文主要工作包括首先在LTE上行链路物理层关键技术研究的基础上搭建了LTE上行链路仿真平台，对上行链路关键技术进行学习总结。接着着重地对LTE上行链路部分关键技术进行仿真实现与实验探究、性能改进。主要包括多址接入技术，通过与下行链路多址接入技术进行性能对比与仿真，分析探究选用SC-FDMA作为上行多址接入技术的原因以及对针对降低发送端功率损耗的问题提出进一步改进建议。还有LTE上行链路信道估计技术，通过对信道估计算法进行的数学推导和代码仿真，完成了基本信道估计算法——LS（最小二乘）信道估计仿真、MMSE（最小均方误差）信道估计以及基于DFT的插值算法的仿真工作，通过比较相同调制方式下不同信道估计性能、不同调制方式下同一信道估计性能，对仿真算法提出分析意见，同样还探究了导频方式的选择问题。最后进行工作整体总结，探讨不足之处，进行总体展望，完成最终论文编写。关键词长期进程演进技术；上行链路；多址接入技术；信道估计技术
目 录
第一章 绪论 1
1.1 LTE概述 1
1.1.1 LTE研究背景 1
1.1.2 LTE国内外发展现状 2
1.2 LTE技术特点及目标需求 4
1.3论文的组织结构 5
第二章 LTE物理层上行链路 7
2.1 LTE上行链路关键技术简介 7
2.1. *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
1 MIMO技术 7
2.1.2 调度和链路自适应技术 8
2.1.3 载波聚合技术 8
2.1.4 上行多址接入技术SCFDMA 8
2.1.5 信道估计技术 9
2.2 LTE上行链路仿真平台 9
2.2.1 LTE链路级仿真目的及基本原理 9
2.2.2 LTE上行物理信道 10
2.2.3 上行链路仿真平台简述 12
第三章 上行多址接入技术 15
3.1 SCFDMA应用背景 15
3.2 SCFDMA系统的基本原理 15
3.3 LTE链路级性能比较及结果分析 16
3.3.1 峰均比 16
3.3.2 性能分析及小结 19
第四章 信道估计技术 21
4.1导频方式的分类 21
4.2常用的信道估计方法 24
4.2.1 LS信道估计算法 25
4.2.2 MMSE信道估计算法 26
4.2.3 基于DFT插值算法 27
4.3 信道估计算法的仿真及结果分析 27
4.3.1不同调制方式下的LS信道估计算法 27
4.3.2 相同调制方式下不同信道估计算法 29
4.3.3 不同衰落情况下导频方式比较 32
结 论 36
致 谢 37
参 考 文 献 38
第一章 绪论
1.1 LTE概述
LTE项目是基于3G通信技术的演进，其采用OFDM/FDMA技术作为无线通信网络演进的标准，改变并增强3G的许多技术、性能。这两种演进技术具有多种优点，在可以提高上下行链路的传输速率、用户性能的同时，还能够降低系统在发送或获得信息时做好开始准备状态等待内存进入的时间，还可以提高的系统的区域性容量。因此，在现代无线移动通信的发展规划中，LTE项目成为必不可少、至关重要的部分。
随着3G发展的全球部署，尤其是中国移动互联网的需求不断增加，LTE已成为移动通信行业发展的重中之重。从现实发展来看，LTE的研究发展进程得到了很大程度的推进。世界处于领先地位的通信设备制造商陆续制定了关于LTE的进一步发展规划，以期达到满足社会发展要求的条件。甚至在一些地区超越国际电信联盟，根据自身发展制定了关于新一代移动通信的国际标准，为将来4G通信的发展做出了贡献。目前，全球LTE商业网络规划逐步实施，整个行业的发展状况也在趋于成熟，设备市场对LTE发展市场占有的竞争不断加剧，使得LTE在今后通信领域发展中，占据着主导和关键的地位。与此同时，一些关于LTE系统发展的困扰问题也随之而来，比如说，传输速率问题、传输功耗问题、设备跟进问题等等。能够有效地降低传输系统的功率损耗、提高数据传输速度已经成为通信系统传输的基本要求。
1.1.1 LTE研究背景
随着当今经济社会的快速发展以及现代移动通信领域的飞速进步，人们对无线通信的服务功能提出了更加多样化、便捷化的要求。而且人们已经不像之前那样单单满足于简单的语音通信业务、短信业务等，在服务质量、服务方式、服务功能等方面对现代移动通信业务提出了更多的需求。因此，随着需求的增加，越来越多的新型业务已经开始发展，如移动互联网、视频会议、在线游戏，或者移动数据服务，如视频需求点播、音乐下载、移动电视等等，已经越来越受到人们的更多关注。由于现有的移动和无线接入系统受到带宽和服务质量等因素的限制，已经无法提供这些高质量的交互性服务，从而越来越不能满足人们的需求。因此，整个行业领域对无线通信系统的接入服务提出了更高的标准。
在移动通信发展的过程中，第一代的模拟系统不能提供传送服务，只能进行语音对话的传输。而到了第二代数字移动通信时代，系统在发送数据、信道传输方面的速度只达到9.6bit/s。到了第三代则可达到2Mbit/s。对于第四代移动通信系统，人们设想的数据传输速率是第三代的5~10倍，甚至期望更快的传输速率。但现代的发展水平仍满足不了未来多媒体通信对速率方面的要求，为了能够满足提供更大的带宽的要求，第四代移动通信系统进行了进一步的发展。
从第一代(1G)模拟移动通信系统到第二代(2G)、第三代(3G)数字移动通信系统，每一次进步都说明着技术的创新与发展，都在致力于数据传输速度的快速增长。目前新的移动通信标准技术已被广泛应用于世界，不仅大大提高了传统业务和数据语言的使用率，并支持各种多媒体业务。但在技术进步的同时，通信需求量也进一步提高。截至到2013年，数据业务已经超越传统语音业务。除了出现多种其他形式的多媒体业务之外，也会带来一系列问题。比如说，由3G推出的对通信带宽的规划方案不能满足人们对现代移动通信的要求，而且3G用户的移动通信网络存在容量不足、运行复杂的缺陷。此外，移动宽带无线接入技术（如WiMAX(全球微波接入互操作性)）的快速发展为蜂窝移动通信技术带来了巨大的挑战。3GPP长期演进(LTE)计划在这样的环境中诞生的，它为无线通信技术带来了的另一次重大变化。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 LTE概述 1
1.1.1 LTE研究背景 1
1.1.2 LTE国内外发展现状 2
1.2 LTE技术特点及目标需求 4
1.3论文的组织结构 5
第二章 LTE物理层上行链路 7
2.1 LTE上行链路关键技术简介 7
2.1. *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
1 MIMO技术 7
2.1.2 调度和链路自适应技术 8
2.1.3 载波聚合技术 8
2.1.4 上行多址接入技术SCFDMA 8
2.1.5 信道估计技术 9
2.2 LTE上行链路仿真平台 9
2.2.1 LTE链路级仿真目的及基本原理 9
2.2.2 LTE上行物理信道 10
2.2.3 上行链路仿真平台简述 12
第三章 上行多址接入技术 15
3.1 SCFDMA应用背景 15
3.2 SCFDMA系统的基本原理 15
3.3 LTE链路级性能比较及结果分析 16
3.3.1 峰均比 16
3.3.2 性能分析及小结 19
第四章 信道估计技术 21
4.1导频方式的分类 21
4.2常用的信道估计方法 24
4.2.1 LS信道估计算法 25
4.2.2 MMSE信道估计算法 26
4.2.3 基于DFT插值算法 27
4.3 信道估计算法的仿真及结果分析 27
4.3.1不同调制方式下的LS信道估计算法 27
4.3.2 相同调制方式下不同信道估计算法 29
4.3.3 不同衰落情况下导频方式比较 32
结 论 36
致 谢 37
参 考 文 献 38
第一章 绪论
1.1 LTE概述
LTE项目是基于3G通信技术的演进，其采用OFDM/FDMA技术作为无线通信网络演进的标准，改变并增强3G的许多技术、性能。这两种演进技术具有多种优点，在可以提高上下行链路的传输速率、用户性能的同时，还能够降低系统在发送或获得信息时做好开始准备状态等待内存进入的时间，还可以提高的系统的区域性容量。因此，在现代无线移动通信的发展规划中，LTE项目成为必不可少、至关重要的部分。
随着3G发展的全球部署，尤其是中国移动互联网的需求不断增加，LTE已成为移动通信行业发展的重中之重。从现实发展来看，LTE的研究发展进程得到了很大程度的推进。世界处于领先地位的通信设备制造商陆续制定了关于LTE的进一步发展规划，以期达到满足社会发展要求的条件。甚至在一些地区超越国际电信联盟，根据自身发展制定了关于新一代移动通信的国际标准，为将来4G通信的发展做出了贡献。目前，全球LTE商业网络规划逐步实施，整个行业的发展状况也在趋于成熟，设备市场对LTE发展市场占有的竞争不断加剧，使得LTE在今后通信领域发展中，占据着主导和关键的地位。与此同时，一些关于LTE系统发展的困扰问题也随之而来，比如说，传输速率问题、传输功耗问题、设备跟进问题等等。能够有效地降低传输系统的功率损耗、提高数据传输速度已经成为通信系统传输的基本要求。
1.1.1 LTE研究背景
随着当今经济社会的快速发展以及现代移动通信领域的飞速进步，人们对无线通信的服务功能提出了更加多样化、便捷化的要求。而且人们已经不像之前那样单单满足于简单的语音通信业务、短信业务等，在服务质量、服务方式、服务功能等方面对现代移动通信业务提出了更多的需求。因此，随着需求的增加，越来越多的新型业务已经开始发展，如移动互联网、视频会议、在线游戏，或者移动数据服务，如视频需求点播、音乐下载、移动电视等等，已经越来越受到人们的更多关注。由于现有的移动和无线接入系统受到带宽和服务质量等因素的限制，已经无法提供这些高质量的交互性服务，从而越来越不能满足人们的需求。因此，整个行业领域对无线通信系统的接入服务提出了更高的标准。
在移动通信发展的过程中，第一代的模拟系统不能提供传送服务，只能进行语音对话的传输。而到了第二代数字移动通信时代，系统在发送数据、信道传输方面的速度只达到9.6bit/s。到了第三代则可达到2Mbit/s。对于第四代移动通信系统，人们设想的数据传输速率是第三代的5~10倍，甚至期望更快的传输速率。但现代的发展水平仍满足不了未来多媒体通信对速率方面的要求，为了能够满足提供更大的带宽的要求，第四代移动通信系统进行了进一步的发展。
从第一代(1G)模拟移动通信系统到第二代(2G)、第三代(3G)数字移动通信系统，每一次进步都说明着技术的创新与发展，都在致力于数据传输速度的快速增长。目前新的移动通信标准技术已被广泛应用于世界，不仅大大提高了传统业务和数据语言的使用率，并支持各种多媒体业务。但在技术进步的同时，通信需求量也进一步提高。截至到2013年，数据业务已经超越传统语音业务。除了出现多种其他形式的多媒体业务之外，也会带来一系列问题。比如说，由3G推出的对通信带宽的规划方案不能满足人们对现代移动通信的要求，而且3G用户的移动通信网络存在容量不足、运行复杂的缺陷。此外，移动宽带无线接入技术（如WiMAX(全球微波接入互操作性)）的快速发展为蜂窝移动通信技术带来了巨大的挑战。3GPP长期演进(LTE)计划在这样的环境中诞生的，它为无线通信技术带来了的另一次重大变化。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/dzxx/txgc/291.html
