LTE下行鏈路中關鍵技術及其相關算法研究.pdf

1、為了和WiMAX,Wi-Fi等新興的無線寬帶技術競爭,國際標準化組織3GPP在2004年底啟動了LTE技術的標準化工作。以OFDM和MIMO為核心技術的LTE,不僅增強了3G的空中接入技術,具有更高的用戶數據速率及系統(tǒng)容量,而且具有頻譜使用靈活、可與現(xiàn)有技術無縫互操作,以及網絡部署和管理成本低廉等優(yōu)勢,并鞏固了傳統(tǒng)蜂窩移動技術的主導地位,因而研究LTE及其關鍵技術就有重要的意義。但在實際應用中,如何實現(xiàn)改善小區(qū)邊緣用戶的通信質量、提高頻

2、譜資源的利用率,如何解決數據傳輸可靠性與提高數據傳輸速率及系統(tǒng)吞吐量的矛盾,如何降低LTE接收端的信號處理復雜度等問題,還有待于進一步深入研究和分析。
　　為了不斷完善LTE無線通信系統(tǒng),克服其不足,以實現(xiàn)LTE理想的性能指標,本文首先依據3GPP標準36系列協(xié)議,以模塊化的結構設計實現(xiàn)了基于Matlab軟件的LTE物理層下行鏈路仿真平臺,并介紹了主要功能模塊的設計過程,在此基礎上,加入HARQ技術模塊,進一步優(yōu)化了該仿真平臺,并

3、從誤塊率和吞吐量方面仿真分析了優(yōu)化后平臺的合理性及HARQ技術的優(yōu)勢。仿真對比發(fā)現(xiàn),加入HARQ技術不僅有效地降低了系統(tǒng)的誤塊率,提高了系統(tǒng)可靠性,而且增大了系統(tǒng)的吞吐量,既實現(xiàn)了改善小區(qū)邊緣用戶的性能又解決了數據傳輸可靠性與提高數據傳輸速率及系統(tǒng)吞吐量的問題。其次,深入分析了物理層的編碼和調制技術,仿真對比看出,在同樣參數條件下,QPSK的誤塊率性能優(yōu)于其它,但吞吐量不及16QAM和64QAM,為LTE中應用AMC,提高頻譜資源利用率

4、提供了應用依據。然后,在有限反饋的情況下基于格拉斯曼裝箱原理的碼本,分析了基于碼本的預編碼技術,仿真表明反饋比特數越多,其系統(tǒng)性能越好;并采用基于SINR準則仿真分析了使用預編碼技術比未使用時能獲得更好的系統(tǒng)性能。最后,分別針對單用戶和多用戶的情況,仿真分析了ZF、MMSE和BD等MIMO線性預編碼算法,得出BD預編碼算法的性能最優(yōu),更適合實際應用;并提出一種改進的BD線性預編碼方案,通過仿真對比可知,使用該方案時的系統(tǒng)性能比單獨使用任