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LTE/LTE-Advanced下行链路级仿真实现以及若干技术研究

作　者: 杨辉
导　师: 曾志民
学　校: 北京邮电大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: LTE LTE-A 链路级仿真 预编码 信道建模 信道估计
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


在IMT-Advanced(高级国际移动通信,简称IMT-A)标准化框架下,3GPP(第三代合作伙伴计划)继LTE(长期演进)之后又开始了其增强技术LTE-Advanced(简称LTE-A)的标准化,力图全面满足IMT-A系统需求。LTE是在3G(第三代移动通信)之后的一次阶段性变革,采用了以MIMO(多输入多输出)和OFDM(正交频分复用)为代表的先进无线传输技术和全新理念的扁平化网络结构,大幅提高了数据速率和系统容量；LTE-A作为LTE的进一步增强技术,是在LTE基础上的平滑演进,将作为3GPP向ITU(国际电信联盟)提交的4G(第四代移动通信)候选标准。LTE与LTE-A是3GPP向4G进军的一脉相承的演进计划。本论文的选题来源于工业和信息化部“十一五”重点项目《IMT-Advanced技术方案研究和关键技术评估》。课题的主要内容是,依据3GPP R8和R9中关于物理层和数据链路层的规范和要求,设计并实现LTE/LTE-A下行链路级仿真平台,并对链路级各项关键技术进行仿真评估,以支持IMT-A技术提案以及后续标准制定工作。论文首先概述了LTE/LTE-A的标准化进程和技术概况,简要说明了链路级仿真的原理、方法及工具。然后论述了LTE/LTE-A下行链路级仿真平台的总体设计和模块化设计与实现,并对信道编译码、调制解调、MIMO-OFDM和AMC/HARQ(自适应调制编码／混合自动重传请求)机制等模块的相关技术进行了仿真性能分析。最后研究了LTE/LTE-A下行链路若干重要技术,包括空时编码技术、MIMO信道建模和信道估计技术三部分。其中讨论了非码本和基于码本的空时预编码技术,从预编码性能和反馈开销两方面进行了仿真分析；实现了IMT-Advanced信道建模,仿真分析了不同测试场景下的信道特性；研究了基于维纳滤波器的信道估计算法,仿真分析了其优良估计性能的原因。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章 绪论  9-12
  1.1 课题研究的背景和意义  9-10
    1.1.1 课题研究的背景  9-10
    1.1.2 课题研究的意义  10
  1.2 论文的主要工作  10-11
  1.3 论文的内容安排  11-12
第二章 LTE/LTE-A概述及链路级仿真研究  12-22
  2.1 移动通信系统发展  12-13
  2.2 LTE/LTE-A标准化进程  13-15
  2.3 LTE/LTE-A技术概况  15-19
    2.3.1 LTE性能需求  15-16
    2.3.2 LTE系统架构  16
    2.3.3 LTE空中接口  16-18
    2.3.4 LTE-A增强技术  18-19
  2.4 链路级仿真原理、方法及工具  19-22
    2.4.1 链路级仿真原理与方法  19-20
    2.4.2 仿真工具介绍  20-22
第三章 LTE/LTE-A下行链路级仿真平台设计与实现  22-36
  3.1 仿真平台初始条件  22-23
    3.1.1 系统参数设置  22
    3.1.2 链路级与系统级接口  22-23
  3.2 仿真平台总体设计  23-24
  3.3 仿真平台模块化设计与实现  24-31
    3.3.1 流程控制模块  24-25
    3.3.2 信道编译码模块  25-26
    3.3.3 调制解调模块  26-27
    3.3.4 MIMO-OFDM模块  27-29
    3.3.5 信道模型  29
    3.3.6 信道估计模块  29-30
    3.3.7 AMC/HARQ模块  30-31
  3.4 仿真性能分析  31-36
    3.4.1 信道编码性能分析  31-32
    3.4.2 调制解调性能分析  32-33
    3.4.3 MIMO性能分析  33-34
    3.4.4 AMC/HARQ性能分析  34-36
第四章 LTE/LTE-A下行链路若干技术研究  36-58
  4.1 MIMO空时编码技术研究  36-42
    4.1.1 MIMO空时编码技术  36-37
    4.1.2 STBC与SFBC  37-38
    4.1.3 空时预编码技术研究  38-42
  4.2 MIMO信道建模  42-51
    4.2.1 无线传播与MIMO信道  42-44
    4.2.2 IMT-Advanced信道建模  44-48
    4.2.3 IMT-Advanced信道特性仿真分析  48-51
  4.3 信道估计技术研究  51-58
    4.3.1 信道估计技术  51-52
    4.3.2 导频辅助信道估计技术研究  52-55
    4.3.3 仿真性能分析  55-58
第五章 结束语  58-60
  5.1 论文工作总结  58
  5.2 进一步研究方向  58-60
参考文献  60-62
缩略语  62-66
致谢  66-67
攻读硕士学位期间发表的学术论文  67

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信 > 移动通信
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