3G长期演进系统中的混合自动重传请求技术

3G长期演进系统(LTE)的标准化工作已经全面展开,并得到了大家的广泛关注。各种先进的无线传输技术即将在该系统中得到应用,包括混合自动重传请求(HARQ)技术。根据重传发生时刻的不同,HARQ可以分为同步和异步两类。同步HARQ由于接收端预先已知传输的发生时刻,HARQ进程的序号可以从子帧号获得;异步HARQ进程的传输可以发生在任何时刻,HARQ进程的处理序号需要连同数据一起发送。由于HARQ技术能够很好地补偿无线移动信道时变和多径衰落对信号传输的影响,已成为LTE中的关键技术之一。该技术将会随着3G长期演进系统的发展不断完善。

长期演进系统上下行信号识别算法

针对频率选择性衰落信道下的长期演进(Long Term Evolution,LTE)系统,提出一种基于高阶累积量的上下行信号识别方法。由于正交频分复用信号的峰值平均功率比较大,LTE系统的上行传输采用单载波频分多址,即上行信号呈现单载波特性,而下行采用正交频分多址是多载波传输,因此,利用高阶累积量的方法可以有效地识别LTE上下行信号,从而可以用于识别LTE系统内以及异构系统间的干扰。仿真结果表明在信噪比高于7dB时识别率大于90%。

免授权长期演进系统辅助城市轨道交通长期演进系统进行综合承载的研究

针对济南市轨道交通使用城市轨道交通长期演进系统进行车地无线综合承载系统建设时遇到的问题,分析了城市轨道交通长期演进系统在实际应用中遇到的困难,提出了一种新的建设方案,并对免授权频谱长期演进系统目前存在的问题进行了分析。结合城市轨道交通建设的实际情况,做出了适合于城市轨道交通车地无线综合承载系统建设的组网方案。该研究有助于解决频率资源不足导致的传输速率无法满足未来城市轨道交通业务多元化、安全可视化需求的问题,为智慧地铁打下基础。

长期演进系统中随机接入信号的产生方法

提出一种适用于长期演进系统的物理层随机接入信号产生方法。基于ZC序列、SC-FDMA原理和基带信号产生等随机接入的主要技术,利用基于上采样和低通滤波的实用方法产生随机接入信号。复杂度分析和仿真结果表明,该方法能够降低信号产生的复杂度,其产生的信号与直接使用快速反傅里叶变换产生的信号非常接近,可以直接应用于实际系统。

长期演进系统基于加权平均时延的下行资源调度

针对长期演进(LTE)移动通信系统下行链路传输中多用户的实时(RT)与非实时(NRT)业务传输性能需求问题,提出一种基于用户加权平均时延的改进型的最大加权延时优先(MLWDF)资源调度算法。该算法在考虑信道感知与用户服务质量(QoS)感知的基础上引入反映用户缓冲区状态的加权平均时延因子,该因子通过用户缓冲区中待传输数据与已发送数据的平均时延均衡得到,使具有较大时延和业务量的实时业务优先调度,提升了用户的性能体验。理论分析与链路仿真表明,提出算法在保证各业务时延及公平性的基础上,提升了实时业务的QoS性能,在用户数量达到50的条件下,对比MLWDF算法实时业务的丢包率降低了53.2%,其用户平均吞吐量提升了44.7%,虽牺牲了非实时业务的吞吐量,但仍优于VT-MLWDF算法。实验结果表明,所提算法在多用户多业务传输条件下提升了实时业务的传输性能,并在QoS性能上明显优于对比算法。

长期演进系统中改进的软频率复用方案

给出改进型软频率复用(SFR)方案的目的在于提高边缘区域的性能,改善传统SFR无法适应长期演进(LTE)系统中业务的动态分布和频谱分配灵活性低的缺点.该方案将一部分频谱资源划分为共享频段,边缘区域对其有较高的优先权.仿真结果表明,改进方案能够有效改善边缘区域性能,提高了频谱分配的灵活性.

LTE系统中基于改进样条插值的信道估计方法

上行控制信道(PUCCH)格式1/1a/1b在长期演进(LTE)系统中承载重要的控制信令,其信道估计对系统性能有着重要影响。普通循环前缀(CP)时,PUCCH格式1/1a/1b要利用时隙内3个连续排放的导频进行插值需要考虑二阶插值或者三次样条插值。为了使其在TD-LTE测试仪表系统中得到高效实现,分析了两种插值算法,并提出改进的三次样条插值算法,即采用逐步外推的插值思想估计时隙内边缘的数据符号,通过离线完成大部分运算,使得信道估计的实现在减小复杂度的同时还降低了误比特率。

TD-LTE系统时频同步算法仿真及DSP实现

基于简化后的ML(最大似然)估计算法,提出一种适用于TD-LTE(时分长期演进)系统的时频同步算法,并在TMS320C64x DSP(数字信号处理器)中实现了该算法。仿真结果表明,该同步算法在不同的信道环境下都能较好地工作,具有稳定、计算复杂度低等优点。

LTE系统中速度估计新算法

在移动通信速度优化问题的研究中,终端速度的估计对长期演进(LTE)系统性能有重要的影响。针对传统信道自相关函数法在高速场景下应用受限的问题,提出了一种新的联合速度估计算法。上述算法在中速和低速场景下采用信道自相关函数法进行估计,在高速场景下采用频偏估计法进行估计,利用归一化接收功率标准差进行场景判断并在两种方法中切换,以提高速度估计精度。仿真结果表明,联合估计算法在低速、中速以及高速场景下均具有较高的估计精度,具有较好的应用价值。

TD-LTE-A系统中波束赋形权值PMI量化仿真研究

为了降低TD-LTE-A系统下行链路波束赋形技术实现难度,本文在基于有效功率最大化准则,通过构建PMI码本对波束赋形权值进行量化,并且根据TDD系统的上下行互易性选取最优权值补偿信号的衰落与失真,进而搭建基于Matlab的评估平台对PMI量化方案和SVD分解算法下的功率、权值相关性进行对比分析。仿真结果表明,权值PMI量化可以正确实现波束赋形,由于量化误差的存在,PMI量化方案相对于SVD分解算法有一定的性能损失,但随着码本数的增加和搜索方案的优化,PMI量化方案性能接近于SVD分解算法。仿真结果为实际场景中的算法选择提供了重要的参考依据。

LTE系统中小区搜索定时同步算法研究

介绍了LTE系统主同步信号的产生,提出了一种新的符号定时同步算法。利用主同步信号在时域具有镜像对称的特性,结合分段相关同步算法的优点,以及对接收端信号进行累积处理的方法,有效地提高了算法的抗频偏性能和同步性能。同时,将3组本地PSS序列相加后在与接收信号序列进行互相关,有效地减小了算法的运算量并能快速实现下行定时同步。理论分析和仿真实验结果表明,所提出的算法在AWGN信道下具有良好的性能,能够满足LTE系统对同步性能的要求。

LTE无线系统终端省电机制研究

针对长期演进（LTE）系统恒功率休眠模式中存在的低业务、高功耗等缺点,提出一种变功率休眠算法。该算法可根据终端业务要求,动态改变休眠周期,以提高终端的待机时间,并以该算法为基础,探讨休眠状态终端的平均响应时间和平均功耗等问题。仿真实验表明,与恒功率休眠算法相比,该变功率休眠算法可以减少功耗6%12%。

Shapley值的LTE系统下行QoS感知资源调度

针对长期演进(Long Term Evolution,LTE)系统下行链路多用户业务传输过程中实时(Real-Time,RT)业务与非实时(Non-Real-Time,NRT)业务传输性能需求问题,提出一种基于合作博弈论Shapley值的信道资源初始控制方法。该方法在MAC(Media Access Control)层根据业务传输数据量大小来计算联盟边界贡献值,然后利用Shapley值来计算各业务占用的信道资源,再根据所分配的信道资源进行RB(Resource Block)调度。链路仿真表明,该方法在保证各业务时延与丢包率的基础上,提升了非实时业务的传输性能,在用户数量从5变化到50的条件下,对比DPVT-MLWDF(Delay Priority Virtual Token-Modified Largest Weighted Delay First)算法,非实时业务的吞吐量平均增加了38.05%,公平性提升了12.51%。实验结果表明,所提出的区分业务的信道资源控制方法在多用户业务条件下保证了实时业务传输性能,提升了非实时业务的吞吐量及公平性,明显优于对比算法。

隧道环境单根泄漏电缆MIMO系统的性能测量

通常多输入多输出(multiple-input multiple-output, MIMO)系统需要两根以上泄漏电缆来传输不同信息流.研究隧道环境下单根泄漏电缆双向馈入构成2×2 MIMO系统的性能.测量结果发现,单根泄漏电缆MIMO系统的容量与双根泄漏电缆构成的MIMO系统接近,明显优于单输入单输出(single-input single-output, SISO)系统.研究结果可为轨道交通系统LTE-M通信专网设计提供参考.

一种LTE系统内统计切换失败率的实现方案

为了更加准确地反映LTE(长期演进)网络的切换失败率,文章根据LTE控制面信令流程提出了一种统计LTE系统内切换失败率的实现方案。该方案是基于源基站侧的统计,根据LTE系统内切换的类型和切换失败的原因设计切换失败统计流程。该方案可以准确地统计源基站的切换失败次数和切换失败率,并最终将结果显示在OMC(运行维护中心)界面上,从而使网络运营商可以及时了解TD-LTE(分时长期演进)系统内的切换性能。

现代蜂窝移动通信系统中定位技术及趋势

随着电信运营商基于蜂窝网位置服务的不断推出,定位技术成为决定位置服务质量优劣的关键技术。首先介绍了国内外蜂窝移动通信系统中定位技术发展概况,包括GSM、3G和LTE系统中的定位技术,然后给出了关于提高定位精度方法中主要的非视距误差抑制技术,最后总结了定位技术发展的趋势。

LTE上行系统循环延迟分集接收方案的设计

在长期演进（LTE）系统上行链路中,基站因受限于发射天线数而无法获得较好的分集增益及系统性能.为此,文中提出了一种利用循环延迟叠加方法获得空间-多径满分集的接收方案.首先直接叠加不同接收天线上经过循环延迟的信号,然后做频域的最小均方误差线性均衡,最后进行逐个符号的检测.当不同接收天线选择合适的循环延迟时,文中方案能够以较低的解调复杂度获得系统的空间-多径满分集增益.仿真结果表明：相对于LTE系统上行链路中现有的接收端天线选择方案,文中方案不仅能够获得与天线选择相同的接收分集增益,而且能够获得比天线选择方案更高的编码增益,同时不增加系统的解调复杂度;在中断概率为10-3时,文中方案在瑞利信道下的系统性能提升2~4d B,在LTE扩展步行信道下的系统性能提升1.5 d B以上.

LTE系统中符号定时同步算法的研究

根据LTE物理层协议,研究了利用物理层中主同步信号(PSS)实现下行初始定时同步的算法。在分析比较传统定时同步算法的基础上,提出了一种适用于较大频率偏移和低信噪比的条件下的初始定时同步算法。该算法利用部分匹配滤波(PMF)后进行快速傅里叶变换(FFT)来获取主同步信号的起始位置。仿真结果表明,该算法相对于传统算法有更好的定时同步性能,具有很好的实用价值。

北京大兴国际机场线基于LTE-M系统的业务综合承载方案

以北京大兴国际机场线LTE-M(Long Term Evolution-Metro,地铁长期演进系统)为例,介绍了LTE-M系统频率划分方案、LTE-M系统综合承载的各项业务及其LTE-M系统的需求,以及承载列车运行直接相关业务的LTE-M系统的构成及承载列车生产及维修相关业务的LTE-M系统的构成。北京地铁新机场线LTE-M系统整合了车地间多种数据业务的类型,可满足列车高速行驶下多种业务的高可靠性、高稳定性、高安全性传输要求。

基于LTE-M的互联互通全自动运行系统车地安全通信方案研究

阐述了互联互通FAO(全自动运行)系统车地安全通信的特点。归纳现有互联互通CBTC(基于通信的列车控制)系统中采用基于TCP(传输控制协议)的RSSP-Ⅱ(铁路信号安全协议Ⅱ)在实际工程项目中存在的问题,提出了一种互联互通FAO系统车地安全通信解决方案。基于RSSP-Ⅰ,通过在LTE-M(城市轨道交通长期演进系统)的设备中增加祖冲之加密算法,能有效防护开放通信系统中的伪装威胁。提出的互联互通FAO系统车地通信方案可有效解决现有互联互通CBTC系统车地通信存在的问题。