宽带无线多媒体集群上行数据共享信道研究及实现

摘要

本文主要研究了宽带无线多媒体(Boardband Trunking Communication， B-TrunC)物理层上行共享信道(Physical Uplink Shared Channel，PUSCH)的链路结构、传输原理及其关键技术，在TMS320C6670多核DSP芯片上完善并验证了上行 PUSCH收发信机的功能及与调度层、射频板的功能联调，最后基于信道模拟器进行了链路传输性能的测试和验证。
　　论文首先讲述了全球无线专网向宽带演进的过程及B-TrunC标准的制定，分析了中国率先制定的B-TrunC物理层与TD-LTE的关系，同中存异，继而研究多用户PUSCH信道的链路处理流程及各子模块；利用MATLAB搭建PUSCH仿真链路，与第三方标准数据进行对比，验证链路算法的正确性；给出并分析高斯信道下多用户PUSCH接收机在不同调制方式与码率组合条件下的性能仿真曲线。
　　论文研究了PUSCH收发信机基于TMS320C6670多核DSP实现的关键技术，主要涵盖比特加速协处理器(Bit CoProcessor，BCP)、快速傅里叶变换协处理器(Fast Fourier Transform Coprocessor，FFTC)和Turbo译码加速器(Turbo Decoder Coprocessor3，TCP3D)三种协处理器的调用、配置实现过程及链路各功能模块的性能评估；深入研究了接收机的多核资源分配，通过三核同时调用FFTC实现单子帧部分译码模块的并行处理，达到多子帧译码流水处理的优化效果；论文统计并分析了基于20MHz带宽满载场景下PUSCH收发信机软件实现的复杂度；完善并验证了包括不同带宽灵活切换和上下行资源灵活配比的上行系统功能。
　　论文研究了PUSCH随路控制信息处理在TMS320C6670 DSP平台上的设计与实现过程，包括控制信息的编译码、与 PUSCH业务数据的复用、交织及解复用交织的过程；深入研究了信道质量信息(Channel quality information,CQI)快速哈达码变换(Fast Hadamard Transform，FHT)的译码算法，与传统最大似然算法从空间资源占用与译码性能角度相比较；实现 PUSCH随路控制信息收发信机链路的处理，对其编译码的复杂度进行了统计与分析；论文基于 MATLAB及信道模拟器的高斯信道给出随路控制信息浮点与定点传输链路的性能仿真曲线，验证了论文定点实现方案的正确性。
　　论文基于协议规定研究了物理层多用户 PUSCH实验样机与调度层、射频板的系统联调时序设计及实现技术方案，完成了物理层上行实验样机与调度层和射频板的直通联调；论文完成上行多用户 PUSCH实验链路的系统性能测试，先基于MATLAB信道给出性能仿真曲线，验证DSP定点处理的链路性能，再通过信道模拟器的TD-LTE多种专用信道模型测试实际场景中DSP链路的性能，进一步验证论文所提供上行链路实现方案的准确性、稳定性及实用性。
　　论文最后总结了全文的研究结果，并提出针对上行 PUSCH链路进一步可完善和研究的方向。

目录

声明

缩略词表

第一章 绪论

1.1 论文的研究背景和意义

1.2 基于TMS320C6670的实现平台概述

1.3 论文的主要研究内容和创新

1.4 论文的结构与内容安排

第二章 B-TrunC物理层上行PUSCH链路研究与仿真

2.1 B-TrunC物理层协议概述

2.2 PUSCH信道总体流程

2.3 PUSCH信道处理模块

2.4 PUSCH信道性能仿真分析

2.5 本章小结

第三章 基于TMS320C6670的PUSCH链路实现技术研究

3.1 基于DSP上行PUSCH发射机链路的实现

3.2 基于DSP上行PUSCH接收机链路的实现

3.3 接收机DSP实现的多核资源分配

3.4 支持不同带宽灵活切换的研究与实现

3.5 上下行资源灵活配比的研究与实现

3.6 本章小结

第四章 PUSCH随路控制信息的研究及实现

4.1 发送端非周期性控制信息的处理

4.2 接收端非周期性控制信息的处理

4.3 PUSCH控制信息传输性能仿真测试

4.4 本章小结

第五章 PUSCH实验链路的系统联调及性能测试

5.1 系统联调设计及验证

5.2 基于MATLAB信道的定点链路性能测试

5.3 室内加信道模拟器的PUSCH链路性能测试

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 本文主要工作及贡献

6.2 下一步工作建议及研究方向

致谢

参考文献

个人简历