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。

TD-LTE宽带集群在轨道交通跨线运营中的解决方案

针对不断发展的轨道交通跨线运营需求,基于分时长期演进(TD-LTE)宽带集群技术,提出了一种使用TD-LTE宽带集群系统完成无线列车调度的跨线运营解决方案。介绍了TD-LTE技术的特点及多线路跨线运营特点,针对基于TD-LTE技术的城市轨道交通无线车地通信(LTE-M)的互联互通需求,提出LTE-M互联互通解决方案,其中重点介绍了互联互通网络架构、数据通信业务实现方式以及集群跨线业务场景功能实现,为轨道交通行业后续多线路跨线运营提供了切实可行的建设思路。

基于TD-LTE技术的城轨机电设备故障信号分离方法

对故障信号进行分离可以提升城轨机电设备稳定性,为提高城轨机电设备故障信号分离效率,提出了基于TD-LTE技术的城轨机电设备故障信号分离方法.根据非线性函数将设备低维故障信号特征映射到高维空间,引入惩罚函数,对机电设备故障信号进行分类,结合拉格朗日因子算法,提取城轨机电设备故障特征.根据城轨机电设备结构,分析了机电设备受力情况,分析列车受力的传递过程,构建城轨机电设备动力学模型.利用TD-LTE技术采集网络无线接口有关的数据,通过线性瞬时混合,输出机电设备故障观测信号,结合经验模式分解,实现城轨机电设备故障信号的分离.实验结果表明,本方法能够分离出城轨机电设备故障信号,并将误码率和精度分别控制在10%以内和85%以上,大大提高了故障信号的分离效果.

基于TD-LTE参考信号仿真结果的基站电磁安全性分析

为了简化TD-LTE基站(工作频率为1885~1905 MHz)电磁环境的安全性评估过程,本文首先提出了基于射线跟踪的建模方法,仿真了TD-LTE基站的参考信号(RS)强度,并通过基站RS接收功率的实地测量结果对仿真结果进行验证,以证明本论文所提出的建模方法的可靠性。其次,提出基于运用RS信号强度仿真结果进行基站电磁环境电场强度的计算方法,根据仿真结果进一步结合基站配置参数、指标和链路损耗值,计算出基站主辐射方向上不同位置观测点处的电场强度。计算结果表明:当资源利用率到达最大值时,TD-LTE基站天线主辐射方向上的电场强度为0.008~0.29 V/m,该值分别低于ICNIRP和国标GB8702-2014公众暴露控制限值207倍和41倍以上,表明了该TD-LTE基站电磁环境的安全性。

基于5.9GHz的TD-LTE的城市轨道交通通信系统测试研究

为解决现有城市轨道交通车-地通信系统在2.4GHz频段的同频干扰、高速适应性差以及多种业务的综合承载问题,北京地铁建设管理有限公司和北京交通大学、北京全路通信信号研究设计院以及华为公司在北京国家环形铁道试验线进行了基于5.9GHz的TD-LTE的城市轨道交通通信系统现场测试研究。测试中车-地通信的传输媒介包括漏泄波导和无线自由波,承载的业务包括CBTC、PIS、CCTV和列车运行状态监测业务。测试结果表明:5.9GHz漏泄波导的传播特性优于无线自由波,所测试的TD-LTE系统在承载综合业务时,能保证CBTC业务的业务质量。

基于路测的TD-LTE网络优化分析

移动互联网的高速发展以及4G移动网络的逐渐商用,将带动全球通信行业产生前所未有的巨大变革。面对高速增长的4G用户数以及用户对移动网络更丰富的需求、更优异的体验,4G网络优化更加凸显其在网络质量中的地位。基于路测,对单站的网络优化重要指标进行分析,并结合实测数据对可能造成无线网络上下行吞吐率不稳定等问题的原因进行排查定位,达到覆盖、容量、质量的最佳组合,提高用户满意度,提升运营商的品牌形象。

TD-LTE电力无线专网性能仿真

针对电力无线通信在应用中存在的问题,为更好地服务智能电网和开展分时长期演进(time division long term evolution,TD-LTE)技术在电力通信等领域的应用研究,建立了TD-LTE电力无线专网仿真平台。从链路级仿真和系统级仿真两个方面对电力无线专网的性能进行仿真,并分析了无线参数对无线专网性能的影响。该仿真平台的建立为电力终端通信接入网的统一建设和LTE电力无线专网的应用提供技术支撑,也为后期的网络规划奠定了理论基础。

TD-LTE容量特性及影响因素

TD-LTE采用了全新的OFDM和MIMO技术,在容量规划方面表现得更加复杂,并且缺乏实际的网络部署经验。为更快地推动TD-LTE的技术研究与商用进程,当前亟需我们在标准完善与设备开发阶段就对TD-LTE容量规划技术进行研究,为将来TD-LTE的实际组网提供理论指导。本文探讨了TD-LTE的容量规划问题,对TD-LTE组网部署提出了初步的规划建议。

基于现网设备的TD-LTE4G移动通信实验教学系统构建

构建了由中兴公司现网设备eNodeB、核心网iEPC、万兆路由器、实验室管理系统和学生操作实习终端等构成的实验系统硬件平台,规划设计了实验系统全局资源参数、传输资源参数、邻接网元参数和小区参数,设计了训练学生工程能力的实验,并对实验进行了试做。实验结果表明,实验系统硬件平台可靠、网络参数设计合理,具备培训学生对LTE 4G现网设备的现场维护、设备安装及开通能力的功能,具有很强的实用性。

八天线TD-LTE系统的波束赋形算法分析

多天线是天线技术的发展趋势,TD-LTE引入了8发2收的天线配置。基于小间距多天线阵列,利用TDD系统信道互易性,波束赋形技术可以根据上行导频获得信道信息,形成对基带(中频)信号的最佳组合或者分配,补偿无线传播过程中由空间损耗、多径效应等因素引入的信号衰落与失真,同时降低同信道用户间的干扰。EBB(Eigen-based Beamforming)算法是波束赋形主要算法之一,该算法中在整个波束空间中,找到使接收信号功率最大的赋形权矢量。通过仿真,对EBB算法在各种应用场景下的性能进行了分析,结果表明八天线EBB波束赋形算法可以正确实现波束合成,在低速或上行信道信息估计误差较小情况下能够明显提高系统性能。

TD-LTE电力专网230MHz与1.8GHz的研究

本文介绍了TD-LTE电力专网在230MHz和1.8GHz两个频段的覆盖能力和网络承载能力的研究。TD-LTE是一种成熟的4G通信技术,在国内外已经实现了大规模商用。随着智能电网对通信要求的不断提高,组建TD-LTE电力专网也成为当下热门的研究课题。本文首先介绍了电力专网的特点,然后对比研究了230MHz和1.8GHz两个频段的TD-LTE网络覆盖能力和业务承载能力。最后使用UNET仿真规划软件对广州市电力专网进行仿真规划,结合仿真结果对比了两种频段电力专网的优劣。

基于最小二乘法的TD-LTE传播模型校正研究

基于线性最小二乘法,采用经典的SPM模型,在现有TD-LTE系统的传播模型——COST231-Hata模型的基础上,根据上海市热点地区实测所得的数据进行模型校正和改进,通过校正得到SPM模型的新的模型参数。将新的参数模型与实测数据进行仿真对比和误差分析,看出新的参数模型预测的数据和实测数据更为接近,校正后的误差也在可接受的参考标准误差范围内,校正后SPM模型与当地的环境相匹配。最后给出了校正结果,为TD-LTE网络规划奠定了一定的理论基础,同时为运营商采用无线网络规划软件进行基站的覆盖范围预测提供更为准确的参考模型。

TD-LTE系统切换技术的研究

文章介绍时分同步码分多址长期演进(TD-LTE)中的无线资源管理(RRM)的关键技术,及TD-LTE系统的切换流程和协议设计。针对TD-LTE系统现存的一些迫切需求,提出了一种基于切换滞后差值(HOM)和触发时间(TTT)的切换算法,研究了在切换中HOM和TTT对系统性能的影响。动态仿真结果表明随着HOM和TTT的增长,在系统吞吐量没有明显下降的基础上,总切换次数有了大幅度的减少,降低了系统信令的交互频率,节省了系统资源并提高了切换效率。

高速铁路3G及TD-LTE移动通信关键问题研究综述

对现有及未来移动通信系统在高速铁路中应用出现的主要问题进行了分析,主要包括如车体损耗、小区切换、多普勒频移等。归纳总结了目前国内第三代移动通信(3G)三大主流技术的现有解决方案。在此基础上分析了未来分时长期演进(TD-LTE)移动通信在高铁场景下应用的先进性及其面临的技术难题。重点对解决该问题的国内外相关现有研究成果进行了分析评述,并针对现有研究存在的问题提出了下一步的研究方向。

多通道并行TD-LTE小区搜索架构设计与FPGA实现

移动终端通过小区搜索完成与网络的接入工作。为了更快地完成时分长期演进(time division long term evolution,TD-LTE)系统小区搜索过程,与传统数字信号处理(digital signal processing,DSP)串行模式对比,从速度和面积两方面综合考虑,提出一种基于现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)的多通道并行小区搜索架构。主要工作集中在小区搜索整体方案设计和FPGA硬件实现上,在算法上对整个小区搜索算法架构进行了改进,同时根据硬件需求,利用以时钟换取速度的思想对FPGA硬件实现架构进行了优化。采用多通道并行高速乘法器进行序列相关检测和动态门限配置的方法,大大缩短了TD-LTE小区搜索的处理时间。并以Altera的EP4SGX230KF40C2芯片作为硬件平台进行了Modelsim功能仿真、板级验证等工作。实验结果表明,该设计方案的处理速度和数据精度均满足TD-LTE系统测试要求,性能远优于传统的DSP架构模式,可以应用到实际工程中。

TD-LTE系统DRX机制的分析与设计

为了降低移动终端的功率消耗,并且进一步支持多种业务和大量数据的传输,在长期演进(TD-LTE)系统中引入了非连续接收省电机制(DRX)。通过各种定时器的操作详尽分析了DRX机制的基本原理,设计出一种自适应DRX机制的具体实现方案。仿真结果表明,此机制在减少功率消耗方面有很大的改进,同时保证用户的良好体验。

新一代无线移动通信网络实验室总体框架设计——基于“TD-LTE”技术的应用

为提升通信专业人才的综合能力及适应经济社会发展对无线移动通信新技术人才的新要求,满足通信专业实验教学改革与建设的新需要,以兰州交通大学与大唐移动移动公司联合共建"TD-LTE"现代无线移动通信实验室为契机,在充分调研、科学论证的基础上提出基于"TD-LTE"移动通信实验室的总体构架。该实验室的建设,是以培养市场紧缺的7类通信工程专业人才为出发点,借鉴国内外实际运营移动网络建设流程,构建出网络规划、网络优化、算法设计等子平台。旨在加深学生对移动通信系统整体结构的了解,增强学生通信工程实践能力及创新意识;同时,也为通信工程专业大学生进行科技创新研究提供良好的支撑平台。

TD-LTE系统中软输出球形译码检测算法研究

在MIMO-OFDM系统中,基于软判决的检测算法其性能要明显优于基于硬判决的检测算法。传统的基于软判决的检测算法由于其很高的复杂度,从而对实现提出了很大的挑战。鉴于此,通过对软输出球形译码检测算法的研究,引入了一种快速有效的单树搜索球形译码检测算法。该算法极大地降低了MIMO软检测的复杂度,已应用于TD-LTE无线综合测试仪表的开发中。

TD-LTE容量能力综合分析

明确分析了影响TD-LTE容量能力的相关因素。在此基础上,提出TD-LTE系统容量的评估指标,然后对其上下行业务信道和控制信道的容量进行了细致和针对性的分析,对包括最大可同时调度用户数、VoIP容量、小区峰值吞吐量和小区平均吞吐量等指标给出了具体的计算模型和方法。针对20MHz的系统带宽,给出了TD-LTE容量的计算案例,非常有利于解决今后网络规划中的容量建模问题。

TD-LTE下行信道估计的DSP实现

根据项目选定的硬件,选择了合适的信道估计算法,给出了基于变换域IDCT/DCT的LS算法和基于小区专用参考信号的一种TD-LTE下行信道估计的DSP实现方案。CCS的仿真结果表明,该方案具有良好的实时处理能力,获得了较好的估计性能。