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基于WIMAX基站的多进多出信道控制模块的设计与实现

作　者: 张莹莹
导　师: 陈长清
学　校: 华中科技大学
专　业: 软件工程
关键词: 全球微波接入互操作性多进多出空时编码空间复用虚拟MIMO
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 4次
引　用: 0次
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内容摘要

随着用户的激增和多媒体数据业务需求爆发性的增长,移动通信系统的负荷已经濒临瓶颈。通信速率的提升和通信质量的保证已经成为通信领域发展核心竞争力的关键。MIMO(Multiple Input Multiple Output,多进多出)利用多根发射天线和多根接收天线进行无线传输的技术,突破了传统的信道容量香农理论极限,在不增加功率和带宽消耗的情况下成倍地提高传输速率和传输可靠性。WIMAX(Worldwide Interoperability Microwave Access,全球微波接入互操作性)有灵活的物理层实现方案,带宽的可扩展性及其强健的抗衰落能力,是与MIMO功能结合的优势选择。按照软件工程的方法,在分析了MIMO信道控制模块需求的基础上,基于WIMAX系统物理层两种MIMO编码方案,提出基站侧MAC层MIMO模块所需实现的5大功能点,包括:指定空时编码、指定空间复用、空时编码空间复用自适应切换、强制虚拟MIMO、及虚拟MIMO自适应配对等,给出基站侧MAC层MIMO模块的设计。在分析了MIMO的背景子系统CCS的软件架构后,分别对实现其5大功能的具体函数作了详尽的描述。提出两种关键技术的实现,一种基于CINR的空时编码和空间复用的自适应切换的判断依据,及一种后验算法以实现上行虚拟MIMO的终端自适应拆配对。最后分别按照功能需求,描述了测试MIMO模块功能的测试环境及测试用例。并对上述设计进行了功能仿真和测试验证。结果表明所设计的MIMO模块功能提高了系统的吞吐量及传输的稳定性,达到了设计目标。对基于WIMAX系统的基站侧MIMO性能控制软件进行研究和开发,提供一种切实可行的设计、实现方案,对已经实现了物理层MIMO编码的4G基站系统而言具有一定的参考、借鉴价值。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
1 绪论  9-16
  1.1 研究背景与意义  9-11
  1.2 国内外研究概况  11-14
  1.3 论文的主要研究内容  14-16
2 相关技术背景  16-27
  2.1 MIMO 技术原理  16-22
  2.2 WIMAX 概况  22-23
  2.3 WIMAX 基站系统的总体架构  23-24
  2.4 WIMAX 基站的空中接口协议  24-26
  2.5 本章小结  26-27
3 多进多出信道控制模块的分析与设计  27-36
  3.1 MIMO 模块的功能需求  27-28
  3.2 MIMO 模块在WIMAX 基站MAC 层的位置  28-30
  3.3 下行MIMO 顺序图设计  30-33
  3.4 上行Virtual MIMO 顺序图设计  33-35
  3.5 本章小结  35-36
4 多进多出信道控制模块的实现  36-47
  4.1 开发环境的选择  36
  4.2 模块功能的实现  36-37
  4.3 OMC 操作维护中心的MIMO 模块管理界面  37-38
  4.4 下行MIMO 功能函数的实现  38-43
  4.5 上行Virtual MIMO 功能的实现  43-46
  4.6 本章小结  46-47
5 系统测试  47-53
  5.1 测试环境与配置  47-49
  5.2 测试方案  49-50
  5.3 测试结果与分析  50-52
  5.4 本章小结  52-53
6 总结与展望  53-55
  6.1 全文总结  53
  6.2 展望  53-55
致谢  55-56
参考文献  56-59

基于WIMAX基站的多进多出信道控制模块的设计与实现

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