载波聚合下的TD-LTE-A物理上行控制信道研究及实现

作     者：冯友波 

作者单位：重庆邮电大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李小文

授予年度：2016年

学科分类：08[工学] 0804[工学-仪器科学与技术] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 

主      题：载波聚合 上行控制信道 峰均功率比 HARQ 

摘      要：过去二十年,蜂窝通信的发展速度令人难以置信,用户数量飞速增长,新兴技术层出不穷。随着高质量无线多媒体服务需求的增加,无线电接入技术继续推进并加速着下一代移动通信系统的问世。国际电信联盟将第四代蜂窝通信标准统一归入IMT-Advanced中,3GPP递交的TD-LTE-A标准中引入了CA(Carrier Aggregation,载波聚合)技术,能使全球运营商最大限度的利用有限频谱资源来提高数据速率和用户体验,同时还减少了采购和运营成本。本论文基于国家重大科技专项“TD-LTE-Advanced系统试验设备开发,围绕着CA技术的研究展开,通过对相关理论的研究,提出了一些新的解决方案。论文主要研究成果归纳如下:首先,研究了CA场景下的TD-LTE-A系统PUCCH(Physical Uplink Control Channel,物理上行控制信道)。以支持CA的PUCCH格式3为例,介绍了这种新增格式的链路处理流程和实现。接着,通过MATLAB仿真发现,CA场景下,上行PAPR(Peak of Average Power Ratio,峰均功率比)过高,严重影响了通信性能。针对这个缺点,在研究现有降低PAPR算法的基础上,结合傅里叶变换特点,提出了一种易于实现且复杂度较低的改进PTS(Partial Transmit Sequences,部分发送序列)算法。通过仿真可以看出该方案能够有效地改善通信性能。在DSP芯片C6455上对这种改进算法进行了设计与实现,从程序所占存储空间和运行耗时两方面出发,对实现性能进行了分析。结果表明,提出的解决方案完全符合实际项目的要求。最后,结合HARQ技术基本原理,对多载波下的HARQ信息反馈方式进行了研究,重点研究了成员载波较多时HARQ信息反馈采用的方式,从如何减小下行HARQ反馈时延出发,对现有的反馈方式进行了改进,减小了约23.1%的反馈时延。