LTE-A中继网络中基于小区间干扰协调的分布式资源分配

针对LTE-A(long term evolution-advanced)中继系统存在的干扰问题,提出一种基于小区间干扰协调(inter cell interference coordination,ICIC)的资源分配算法。该算法利用LTE-A网络里各个小区基站之间的交互信息,得到邻小区资源块(resource block,RB)的使用状况,将空闲率最大的资源块分配给信道增益最大的用户,从而在满足用户业务需求的前提下提高小区吞吐量。仿真结果表明,该算法优于传统的SSA(separate and sequential allocation)算法,系统整体性能得到提升。

LTE-A载波聚合下的载波切换分析

多载波聚合技术是LTE-A(LTE-advanced)系统的一个关键技术,它能解决LTE-A系统对带宽资源的需求。由于不同频带的信号传输功率、覆盖范围不尽相同,使得终端在小区间的切换成为难点。本文在LTE切换流程的基础上分析了LTE-A载波聚合环境下的载波切换场景、小区内及小区间的载波切换流程,为了减少多载波切换的失败率,提出了同时向多个符合条件的相邻小区发出切换请求并选择其中最佳小区进行切换的改进思路,同时针对多目标eNB切换方式设计了两种多载波切换方法。

LTE-A系统软解调算法仿真及DSP实现

针对3GPP最新发布的LTE-A Relaease10标准,通过对两种软解调算法的仿真比较,权衡时间复杂度和算法性能,选择了一种最适合TD-LTE无线综合测试仪表的软解调算法,并通过TMS32064xDSP实现。提出了一些具体的软件优化策略和技巧,对max-log-map算法进行了大量化简。基于集成化开发环境CCS3.3,编程实现LTE-A软解调算法,运行结果验证了max-log-map算法的可行性、高效性。

一种新型的LTE-A网络切换认证协议

针对典型蜂窝网络LTE-A网络的切换认证问题,本文通过引入SDN(Software Defined Network,软件定义网络),提出了软件定义LTE-A异构网络架构,在中心控制器中共享UE(User Equipment,用户设备)的安全上下文信息,以实现简化切换认证过程,提高认证效率的目标.中心控制器的加入,使蜂窝与核心网通信时需要增加一次信令开销,而LTE-A网络的标准切换认证方法过于复杂,应用在软件定义LTE-A异构网络中,会产生较多的信令开销.基于代理签名的切换认证方法,使UE在验证身份时不用经过核心网,减少了信令开销.在安全性相同的情况下,基于椭圆曲线的加密体系比基于RSA的加密体系计算量更小,有利于减少中心控制器的计算压力.本文采用椭圆曲线代理签名方法,提出了一种新型的切换认证协议,并运用着色Petri网进行建模和仿真分析.仿真结果表明,该协议是有效的,且安全性更高.

LTE-A下行信道估计算法研究

LTE-A(long term evolution advanced)通信系统采用正交频分复用(OFDM)为其物理层核心技术以获得抗频率选择性衰落和高频谱利用率等优点。接收端需要对多径信道动态估计和跟踪以满足相干解调,准确而简单的信道估计算法可以提高数据传输速率和降低用户设备的功耗。对LTE-A中基于导频的下行信道估计算法进行研究,提出了一种使用神经网络的信道估计算法。该算法考虑了下行传输链路的信道频率选择性,利用接收到的导频信号动态跟踪信道的变化特征,然后根据得到的信道信息对接收数据进行相干解调。仿真结果表明,与最小二乘(LS)、最小均方误差(MMSE)等传统方法相比较,该信道估计算法在均方误差(MSE)、误符号率(SER)和计算复杂度方面具有更好的性能,并且能保证LTE-A系统吞吐量需求。

基于LTE-A技术无线资源管理的跨层联合博弈

提出了一种在LTE-A(long term evolution advanced,长期演进技术增强)技术下的无线资源管理跨层模型,阐述了模型的基本功能特征。以博弈论为依据,分析了无线网络资源的分配方式,并根据无线网络资源和系统协议栈中各层之间的联系,通过设计跨层结构,使各层博弈的目标统一。提出的理论模型面向多种无线网络资源,涉及多个无线网络协议栈层,实现了无线资源的综合管理以及各层之间的联合优化。

LTE-A异构网络中新的用户选择接入和资源分配联合方法

将信干噪比估计不确定问题引入到有几乎空白子帧存在时的异构网络中,在异构网络中提出一种新的用户选择接入和资源分配联合算法。为了用最少的无线资源满足用户的传输速率需求,将问题建模为最小-最大差值广义分配模型,然后进行求解。仿真结果验证了本文方法的可行性。

LTE-A系统中基于QoE能效的无线资源分配算法

针对无线通信网络能耗日益增加和用户体验质量(quality of experience,QoE)难以得到保证的问题,提出一种LTE-A系统中基于QoE能效的资源分配算法。给出了联合优化QoE和能效的数学模型,特别考虑了用户最小QoE要求;根据约束条件提出了一种迭代算法进行用户资源块(resource block,RB)分配,然后利用分数规划的性质并采用凸优化方法求得最优的发射功率来优化目标函数。仿真结果表明,相较现有基于能效的资源分配算法,该算法在提高系统性能的同时有效地保证了用户QoE。

LTE-A中继系统基于OFDMA的干扰解决算法

干扰消除是移动通信管理的重要组成部分之一。在LTE-A系统中,由于中继技术的引入,给解决小区干扰尤其是小区间干扰提出了更高的要求。通过分析LTE-A系统引入中继后产生的新干扰情况以及依据正交频率复用技术可以有效降低小区间干扰的优势,提出了一种LTE-A中继系统基于OFDMA的干扰解决算法。通过仿真结果表明,该算法有效地降低了小区间的干扰,提高了小区的吞吐量,提升了小区的服务质量。

面向LTE-A的切换认证安全协议应用研究

LTE-A网络现已成为移动应用的主要传输管道,但LTE-A标准中的切换过程仍存在一定的复杂性和安全缺陷.为了解决LTE-A标准和传统切换认证的缺陷,本文设计了一种基于身份的切换认证方案.在用户注册阶段,通过基于身份的加密体制来保障用户身份信息不被泄漏;在切换认证阶段,采用新的基于身份的密钥协商协议,相比传统基于身份的密钥协商协议,该协议无需双线性对运算,大大减小了计算开销和通信开销,本文在该协议的基础上加以改进,使得更加适用于LTE-A网络.相比其它方案,本方案不仅具有更好的性能,而且满足前向保密性及防重放攻击等安全性.本文运用着色Petri网进行建模和仿真分析,仿真结果表明,本协议是有效的,且具有更高的安全性.

LTE-A系统中改进的信道估计算法的研究及实现

先进的长期演进(LTE-A)系统接收端需要对多径信道进行动态估计和跟踪,以满足相干解调的目的,准确而有效的信道估计方法可以提高数据传输速率。针对线性最小均方误差(LMMSE)信道估计矩阵求逆运算复杂度大的问题,提出一种基于GaussSeidel算法的低复杂度的LMMSE算法。通过对基于导频的几种常用的信道估计算法进行对比分析和研究,得到的LMMSE算法具有较低的误比特率和算法复杂度。最后基于Gauss-Seidel算法,分别设计了低复杂度LMMSE算法的各个子模块的DSP实现方案。

LTE-A中基于时隙接入的接入拥塞控制优化算法

在LTE-A中,由于物理随机接入信道(physical random access channel,PRACH)资源有限,当大量的设备几乎同时向基站发起随机接入请求时,可能会导致接入网拥塞,接入时延增大,无法满足用户的服务质量需求。通过分析时隙接入模型,提出了一种自适应调整时隙接入周期的接入控制优化方案。与基于时隙接入的信道接入控制协议(SCACP)相比,该方案首先通过实时接入负载的估计,优化时隙接入周期的选择,均衡了接入时隙的接入请求,既保障了设备的接入成功率,又减少了不必要的前导重传,降低了接入时延。最后,仿真结果验证了所提接入控制优化方案的有效性。

LTE-A手机接口电平自适应测试电路的设计与研究

为了解决LTE-A手机不同接口电平,需要使用不同测试板的问题,提出了基于分立电子元器件实现接口电平自适应的设计方案,能够自动把CPU UART接口输出的TTL电平转换为1.8V,通过TTL转USB的芯片,连接到电脑的USB接口上,满足不同接口电平方案的LTE-A手机,可以采用同一块测试电路转换板,实现软件开发和调试,并对测试电路硬件进行了系统的测试。

多核导航及其在LTE-A中的应用

首先对TI C66系列最新引进的基于数据包结构的多核导航进行了研究,在充分理解其结构与原理的基础上,编写出多核导航的底层驱动。然后结合LTE-A中的比特流处理流程,通过多核导航的发送调度器将不同的码块同时分配到不同的核,通过包DMA完成核间数据包高速传输,从而实现多个码块的多核并行处理。最后通过对工程的多次测试,获得测试结果。测试结果分析表明,多核导航的使用得当可极大提高系统的效率。

LTE-A系统协作多点传输技术的性能分析和算法研究

作为控制邻小区干扰的一种有效手段,LTE-A系统下的协作多点传输技术成为近年来研究的热点之一。给出了协作传输系统的模型并对接收信号检测以及信噪比的计算进行了分析,提出了一种新颖的基于分布式数据流的多用户协作机制。以LTE系统单用户MIMO、多用户MIMO为参照,仿真了LTE-A系统单用户协作、多用户协作的传统机制和分布式数据流机制的的性能,并通过比较得出了新机制在吞吐量性能以及公平性方面的优势。

一种新型的基于效用函数的LTE-A系统预编码资源调度算法

为了消除共信道干扰(CCI),研究了LTE-A系统基于码本的预编码算法,与用户调度算法相结合,提出了一种基于效用函数的调度算法。该算法计算系统内所有用户的时延和速率效用函数,并判定用户的优先级,长时延或低速率的用户将被优先调度。仿真结果表明,基于效用函数的调度算法,在保证用户吞吐率的前提下,与最大吞吐率调度算法相比,兼顾了时间公平性;与比例公平调度算法相比,有更小的时间和空间复杂度,更适用于小区用户拥挤的场景。

基于SRIO的LTE-A基带系统接口设计

针对TD-LTE-A射频一致性测试仪中传统的EMIF并行接口已经不能满足芯片间大量数据交互的需求,提出了一种串行高速输入输出的设计方案。实现了基带系统中DSP芯片和FPGA芯片间的互连,对此进行仿真测试并在基带系统中进行了板级验证。结果证明了整个传输方案在实际应用中的正确性与可行性,并且得出SRIO平均传输速率为2.09 Gb/s,满足芯片间大量数据交互的需求。

LTE/LTE-A技术及标准进展

随着无线数据业务的迅速增长,新空口技术的不断引入,无线扁平化技术的出现与兴起,无线网络架构会发生什么样的变化成为业界关注的焦点。本文对LTE/LTE-A的需求、研究进展、关键技术进行了介绍,浅析了EUTRAN的演进方式。

LTE-A异构网络的干扰抑制技术研究

针对传统的干扰协调算法存在着频谱效率不高,吞吐量低等问题,基于LTE-A,提出了一种改进的动态部分频率复用算法。在传统蜂窝网络中引入了低功率节点,与宏蜂窝网络组成异构网络。在改进的算法中,划分了干扰区域,以干扰区域比重为依据对用户进行分组,再为用户分配子信道。同时,建立干扰图,用点着色算法对图中顶点进行着色,再根据着色结果对节点进行分组,依据分组结果使用频谱资源分配算法进行资源分配。实验结果表明,该算法与传统算法相比具有更高的频谱效率,在保证系统的吞吐量的同时提高了用户的信道噪声比SINR。

物联网体系结构及LTE-A在物联网中系统架构的探讨分析

物联网是通过各种信息传感设备(如射频识别装置、红外感应器、通信装置等)利用无线通信与互联网结合起来而形成的巨大网络。其中通信部分有效连接所有载体,是物联网的重要组成单元。最新演进的LTE-A系统是最有潜力承载无线通信的系统。本文简要介绍了物联网的基本概念和最具代表性的两种体系架构,详细论述了LTE-A网络中设备间通信的原理与可行性,以及实现设备间通信的功能块。