TD-LTE Femtocell PDCCH信道研究及DSP实现

摘要

随着用户对高速移动数据业务需求的快速增长，第三代移动通信系统将逐渐无法满足全部用户的需求，因此下一代移动通信技术将成为业界关注的焦点。3GPP推出的下一代宽带移动通信技术的标准——LTE，将成为3G和4G技术之间的一个重要桥梁。LTE以OFDM和MIMO为核心技术，极大地提高了移动通信系统的带宽、数据传输速率和数据吞吐量。此外，由于当前基于3G的Femtocell业务的逐渐开始商用，基于LTE的Femtocell系统的研发就成为了研究的热点。
　　作为TD-LTE Femtocell系统的主要组成部分，物理下行控制信道PDCCH为TD-LTE Femtocell系统的上行和下行的共享信道提供了准确的信道控制信息，以便UE能够准确地接收和解码eNodeB发送来的信息，并能准确地掌握发送信息的格式和资源分配方式，从而发挥出TD-LTE Femtocell系统的优势，提高系统的传输性能和效率。在深入研究了与PDCCH信道相关的各种技术的基础上，给出了一种接收端的盲处理算法，最后完成了整个链路的搭建和基站端的DSP实现。
　　首先介绍了TD-LTE Femtocell系统下行信道的物理层结构、时频资源，分析了下行物理层的传输方式OFDMA以及子载波映射方式。然后根据3GPP给出的TD-LTE Femtocell协议、各类提案和参考文献，详细地研究了TD-LTE Femtocell系统PDCCH信道传输的发送端和接收端的整个系统，并结合TD-LTE Femtocell下行链路的传输方式设计了PDCCH的发送端模型。针对发送端模型的特点，设计了PDCCH的接收端，用于接收并提取PDCCH信道传输的信息。
　　由于TD-LTE Femtocell系统的信道条件变化不大，因此RS探测信号的变化将很小，也不需要进行PDCCH信道参数修正。通过研究与PDCCH信道复用的其他三条信道——PCFICH信道、PHICH信道和RS参考信号的特点，提出了一种新型的跳过其他信道和OFDM符号的解码和信道估计而直接对PDCCH进行解码的盲检测方法。随后通过PDCCH信道发送端和接收端的联合仿真，验证了这种方法的正确性，完成了控制信道的全部功能。
　　最后，在MSC8156平台上实现了PDCCH的基站测链路，并对其进行了测试。测试结果表明了DSP实现和盲检测算法的正确性。

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缩略词表

第一章引 言

1.1 LTE的背景及发展

1.2 LTE系统

1.3 Femtocell飞蜂窝系统

1.4 课题来源与本文的结构安排

第二章LTE系统下行控制信道的物理层

2.1 TD-LTE Femtocell系统下行信道概述

2.2 TD-LTE Femtocell系统下行信道物理层设计

2.3 TD-LTE Femtocell系统控制信道简介

2.4 下行控制信息

2.5 本章小结

第三章TD-LTE Femtocell PDCCH信道发送端设计与仿真

3.1 OFDM系统发送端系统模型

3.2 PDCCH发送端设计

3.3 PDCCH信道发送端仿真

3.4 本章小结

第四章TD-LTE Femtocell PDCCH接收端DCI盲检测算法

4.1 PDCCH信道接收端设计中的问题

4.2 CCE信息数目的计算

4.3 DCI信息解码过程

4.4 PDCCH信道接收端DCI盲检测算法

4.5 本章小结

第五章TD-LTE Femtocell PDCCH信道接收端设计与仿真

5.1 接收端系统模型

5.2 接收端设计

5.3 接收端仿真

5.4 本章小结

第六章TD-LTE PDCCH信道基站侧的DSP实现

6.1 DSP硬件平台简介

6.2 PDCCH信道的实现

6.3 DSP实现结果及分析

6.4 本章小结

第七章总结和展望

7.1 论文工作总结

7.2 未来展望

致谢

参考文献

个人简历及攻读硕士期间的研究成果