基于运动单站的LTE辐射源定位技术

长期演进(LTE)信号具有覆盖范围广泛、带宽大、自相关特性良好、抗衰落能力强及发射功率大等诸多有利于定位的优点,是一种可用于定位的主要机会信号。基于LTE信号的定位方法需要利用辐射源的位置信息进行解算,在非合作环境中获取基站的位置信息是使用LTE信号进行定位的基础。提出了一种利用移动单站获取LTE辐射源位置的定位方法,以到达时间差(TDOA)为观测量,建立了包含钟差校准的定位模型,并从单站的运动轨迹和初始点选取两个方面分析了算法的收敛性和定位精度。通过行人以及车载两种方式,在实际环境中对定位方法的性能进行了测试,实验结果表明,该方法的定位误差小于10 m。

基于月面LTE基站OFDM测距的巡视器定位

针对目前的月面定位技术中成本高、观测时间长以及缺少可用定位信息的问题,开展了基于长期演进(LTE)基站的月面定位技术的研究,并引入了LTE技术,通过在月面布设基站为月面巡视器的实时定位提供了可行基础。提出了一种基于因子图优化的月面定位方法,通过融合月面基站的正交频分复用(OFDM)测距信息和巡视器自身的惯性导航信息,利用有限的月面基础设施,在较低成本的硬件条件下实现了月面巡视器的准确定位。仿真实验结果显示,该月面定位方法具有良好的准确性和鲁棒性。

LTE网络中基于改进PSO的资源分配策略

长期演进(Long Term Evolution,LTE)作为当前主流的无线通信技术之一,其性能优化是当前研究的热点。文章针对LTE网络中的资源分配问题展开研究,通过分析正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术的基本原理,深入探讨其资源分配问题。针对传统粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)算法在资源分配过程中存在的局限性,文章研究一种基于混沌优化的PSO算法,以提高算法的全局搜索能力和收敛速度。通过在NS-3仿真平台上进行实验验证,结果表明混沌优化的PSO算法在不同网络负载情况下均能有效增加系统吞吐量,相比传统PSO算法具有更好的性能表现。

基于直流远供技术的市域快线LTE远端设备供电方案研究

[目的]针对市域快线长大区间设备供电需求,传统城市轨道交通区间的WLAN(无线局域网络)、TD-LTE(分时长期演进)远端设备的点对点、交叉冗余供电方式,存在线缆浪费、电力资源损耗、冗余度低等问题。[方法]尝试提出运用直流远供技术解决电力资源远距离输送,进而优化长大区间远端设备供电方案。[结果及结论]直流远供技术可以满足市域快线长大区间供电需求,单点故障不会造成无线通信中断,可进一步提升供电系统冗余度、可靠性。设备配备的监控子系统,可同步纳入信号微机监测系统,以实现供电系统闭环管理。

LTE无线通信技术与物联网技术的结合与应用研究

文章探讨长期演进(Long Term Evolution,LTE)无线通信技术与物联网技术的融合在物联网网关设计中的应用。LTE技术具有网络容量大、吞吐量高和并行传输能力强的优势,结合物联网技术的智能交互和信息化网络环境,共同提升物联网的连接效率和数据传输稳定性。基于对LTE无线通信和物联网技术的简要分析,探索基于LTE无线通信的物联网网关设计。使用CMW500无线设备空口综合性测试仪与SecureCRT终端仿真程序测试网关联网功能。测试结果显示,该网关设计能够搜网成功并连接网络,具备一定普适性。

LTE无线通信技术与物联网技术的结合应用

随着科技的不断发展,人们对信息服务的需求越来越高。在无线通信技术方面,长期演进(Long Term Evolution,LTE)被广泛应用于移动通信领域,因其高速、高质量的数据传输能力而备受青睐。物联网技术的出现和发展为各行各业带来了巨大的机遇和挑战。将LTE无线通信技术与物联网技术相结合,可以进一步提高用户的信息服务体验,为后续发展提供坚实的基础。

城市轨道交通LTE-M无线通信系统跨线漫游方案研究

随着各城市轨道交通线网规模的增长,为满足列车跨线运行、多线换乘站统一运营调度等需求,提出LTE-M无线通信系统的跨线漫游通信方案。通过研究3GPP TD-LTE标准架构和LTE-M漫游原理,结合城市轨道交通实际特点,参考LTE-M系列规范,提出线网共建演进分组核心网(EPC)、线路间EPC全连接、增强型归属用户服务器整合、线网EPC虚拟化部署等4种漫游通信实现方案;为进一步指导方案建设及落地实施,从接口设计、线网规划、号码规划等方面进行相关配套设计。在当前受专用频段资源分配等因素影响,城轨领域尚不具备成熟条件开展5G专用无线通信系统大规模建设的情形下,为各城市轨道交通线路LTE-M无线通信系统的建设及改造提供参考。

基于LTE-M的下一代列控数据通信系统设计与可用性评估

相对于传统的基于通信的列车运行控制系统(communication based train control,CBTC),下一代列控系统将具有架构可靠、速率快、成本低以及服务质量高等优点,且数据通信系统的可用性能够保障列车的安全和高效运行。面向下一代列控系统,首先设计基于LTE-M(long term evolution-metro,LTE-M)的通信系统结构;然后针对下一代列控系统典型场景,利用确定与随机Petri网(deterministic and stochastic petri nets,DSPN)进行可用性建模,最后进行模型求解和可用性评估。仿真结果显示,基于LTE-M的下一代列控数据通信系统能够满足实际通信需求,其可用性分析方法可以完成数据通信系统的可用性建模与评估。

一种基于拥塞等级划分的LTE-V资源碰撞避免机制

为了降低车联网(Long Term Evolution-Vehicle to Everything,LTE-V)终端间的相互干扰并提升通信的可靠性,提出通过资源分配和拥塞控制来解决资源碰撞的问题。依据信道忙率(Channel Busy Ratio,CBR)划分拥塞等级,融合资源分配与拥塞控制提出相应的方案,形成资源碰撞避免机制。为了减少重选资源时发生的碰撞,提出了资源重选竞争退避机制以降低重选带来的不确定性;针对拥塞导致的碰撞,改变调制编码策略从而优化资源占用。仿真结果表明,与标准中基于感知的半持续调度(Semi-persistent Scheduling,SPS)相比,所提出的机制在传输距离为300 m时可以实现0.85以上的数据包投递率,有效减少资源碰撞,提升传输可靠性。

XSRP平台的TD-LTE物理层协议实验设计

针对通信技术更新迅速,导致LTE等无线通信设备更新价格昂贵,从而提出使用通用软件无线电开发平台XSRP实现TD-LTE物理层协议实验,设计并实现了TD-LTE物理层协议的收发通信实验。设计的实验中XSRP和上位机通过以太网口传输数据流,基于软硬件协同,上位机利用Matlab负责获取处理基带数据流和配置XSRP射频参数,XSRP负责数据实时处理和射频收发。通过实验表明:基于XSRP通用平台的收发天线,在真实信道环境条件下实现了多机通信,真实模拟了TD-LTE物理层协议的实现过程,接近现实的通信系统,为移动通信系统协议栈的原型开发与验证提供了范例。

LTE无线通信技术与物联网技术的结合应用

互联网技术的快速发展,使万物互联的愿景真正变成了现实,对人们的日常生活、生产活动产生着不可替代的重要作用。而在此之间,长期演进(Long Term Evolution,LTE)无线通信技术的应用尤为关键,是物联网系统中不可或缺的重要技术之一。为了能够进一步提高LTE技术和物联网技术的应用优势,在发挥各自技术优势中提高网络结构资源的整体利用效率,促进我国物联网生态的全面发展,就必须要深入分析、了解LTE无线通信技术和物联网技术的结合应用策略。在针对LTE无线通信技术和物联网技术的概念进行阐述的基础上,分析现阶段LTE无线通信技术和物联网技术结合应用的具体场景,最后探讨LTE无线通信技术和物联网技术进行结合的注意事项,以期为实际工作提供帮助。

CBTC系统LTE-M无线专网列车接入单元的研制与应用

城市轨道交通车地综合通信系统的稳定性是目前地铁正常运营面临的最大问题之一。为提高通信的安全性和可靠性,城市轨道交通无线车地通信由WLAN通信技术升级为长期演进技术(LTE)。文章在综合分析城市轨道交通车LTE技术的基础上,根据CBTC系统城市轨道交通车地综合通信系统(LTE-M)需求规范的要求,研制了一种LTE-M无线专网车地通信设备列车接入单元。其采用1.8 GHz TD-LTE专有移动网络和VPN安全接入技术,在车地间建立起安全可靠的通信链路。经通信打流测试,列车接入单元能够经过专网核心网与地面服务器通信,且通信速率稳定、延时小于150 ms、无丢包现象,可以满足承载CBTC控制业务、乘客信息系统、视频监控系统等数据接入服务要求。

基于LTE-M与WLAN混合组网的通信系统可靠性研究

近年来,城市轨道交通建设加速增长,对城市轨道交通车地通信系统的可靠运行提出了更高的要求。随着第四代移动网络(4th Generation mobile networks,4G)具体化的长期演进(Long Term Evolution,LTE)系统已经广泛地进行了部署,而且技术也逐渐趋于成熟,地铁长期演进(Long Term Evolution for Metro,LTE-M)车地通信系统具有较强的抗干扰能力、支持快速移动状态下的列车通信、资源调度灵活等优点,突破融合不同通信制式的关键技术,研制出信号通信设备样机,并根据列车控制系统的业务需求对新的通信制式进行测试,保障城铁列车的安全稳定运行。

LTE PUSCH信道中HARQ-ACK/NAK信息编码算法

针对LTE物理上行共享信道(PUSCH),且HARQ-ACK/NAK信息比特数在1或2 bit时,提出三种HARQ-ACK/NAK信息编码算法。这三种算法的思想来源于重复码、线性分组码、汉明距离、欧式距离。比较三种算法的仿真结果,选择了一种在任何调制方式下都可以达到很高BER要求的最优编码算法,该算法已应用于LTE-TDD无线综合测试仪表的开发中。

一种LTE系统中计算CFI值的方法

重点研究了LTE系统中存在承载PDCCH(physical downlink control channel,物理下行控制信道)传输的信息冗余和PDCCH盲检效率较低的问题,提出了一种改进的计算CFI值的方法。该方法按照速率匹配值的降序为各个PDCCH分配1/2/4/8个CCE(control channel element,控制信道元素),再复用各个PDCCH。仿真结果表明该方法能够有效地消除冗余信息,减少PDCCH盲检的平均次数。

LTE系统中采用SGA-PTS技术降低OFDM峰均比的研究与仿真

LTE系统以OFDM技术为核心,但OFDM技术自身存在高峰均比的问题。随着硬件技术的迅速发展,概率类技术被认为是最有希望解决OFDM系统峰均比PAPR问题的一类方法。部分传输序列PTS(Partial Transmit Sequence)技术作为概率类技术中的代表技术一直广受关注,其关键问题在于搜索到合适的相位因子序列,使OFDM信号的峰均比性能最好。本文将混合的模拟退火遗传算法SGA(Simulated Annealing Genetic Algorithm)应用于PTS技术中相位因子序列的搜索,并通过仿真验证其有效性及优越性。对于相同的峰均比阈值要求,SGA算法能更好地改善PTS技术搜索最优相位因子序列的复杂度问题,使其更易于实现。

TD-LTE系统中Turbo译码算法及DSP实现

在TD-LTE系统中,Turbo码以其优异的纠错性能而备受关注。针对传统Log-Map算法译码复杂度大且时延长的缺点,提出一种简化的Log-Map算法。在高斯白噪声信道(AWGN)环境下,对各种Turbo译码算法性能进行了仿真比较,并对提出的简化译码算法在TMS320C64xDSP中进行实现。译码程序在CCS3.3的运行结果表明了该方案的实时性和有效性。

同时同频全双工LTE射频自干扰抑制能力分析及实验验证

同时同频全双工本地发射信号会对本地接收信号产生强自干扰,为了使信号能够通过射频接收通道及模数转换器件,需要在射频前端进行自干扰抑制。在自干扰为直射路径的条件下,该文采用直接射频耦合法,对长期演进(LTE)同时同频全双工自干扰抑制进行实验测试;分析推导了自干扰功率、带宽及线缆、幅度、相位调整误差对射频自干扰抑制能力的影响;得到了射频自干扰抑制能力的闭合表达式。分析表明对于20 MHz带宽,-10 dBm接收功率的LTE射频自干扰信号,理论上能抑制54 dB的射频自干扰,而实验测试结果表明能抑制51.2 dB。

3GPP LTE系统中结合位置预测的切换算法

针对3GPP LTE系统中因频繁切换而导致的系统吞吐量降低的问题,提出了基于用户运动机制及其方向改变概率的预测模型,并将其与标准的长期演进(LTE)切换算法相结合。模型使用方向改变概率计算各个可能位置的接收信号强度的权重,再求和得到预测的接收信号强度。经过仿真对比,使用结合位置预测的切换算法后,切换次数没有明显变化,但系统吞吐量有所提高。相比于传统的数据挖掘预测模型,提出的预测模型效果更好。

LTE移动通信实训教学平台的构建

阐述了重庆邮电大学移动通信与网络国家级实验示范中心LTE移动通信实践教学平台的组网构建和实训项目的设置。平台建设包括TDD、FDD两种LTE制式的硬件平台建设和软性的教学资源建设,采用运营级设备,并与现有实验平台联合组网,形成了模拟运营商的全程全网、全业务的下一代融合信息网络实验实训平台。该平台服务于本校的教学和科研工作,同时也能扩大移动通信与网络国家级实验示范中心在信息类高校中的辐射示范作用。