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分布式基站中CPRI接口的研究与设计

分布式基站中CPRI接口的研究与设计

作者：罗国相贵州大学

学位级别：硕士

将传统移动通信基站中的基带处理单元(也称为无线设备控制器,REC)和射频处理单元(也称为无线设备,RE)分开,分别放置于中心机房和远端抱杆,通过光纤或者电缆线连接传输数据,这就产生了分布式基站。它具有建站速度快、成本低,组网灵活,覆... 详细信息

将传统移动通信基站中的基带处理单元(也称为无线设备控制器,REC)和射频处理单元(也称为无线设备,RE)分开,分别放置于中心机房和远端抱杆,通过光纤或者电缆线连接传输数据,这就产生了分布式基站。它具有建站速度快、成本低,组网灵活,覆盖广,容量高等特点,在现代基站建设中备受亲睐。为了解决、规范REC与RE之间的光纤(或电缆线)传输数据,通用公共无线接口联盟提出了CPRI协议规范,这样通过CPRI接口可以实现REC与RE之间的通信连接。本文在介绍通用移动通信系统(UMTS)组成架构的基础上,分析了CPRI协议规范,主要包括协议数据结构、子信道、启动过程,数据成解帧,超帧同步等。介绍FPGA内部结构和基于FPGA的数字设计流程。本文以FPGA为主要芯片设计实现CPRI接口。在分析协议规范的基础上,把CPRI划分为物理传输层和数据链路层。其中物理传输层主要负责数据的收发,由集成于FPGA中的SerDes模块实现,此模块向光模块发送(或接收)数据并完成8b/10b编解码和数据的串并(和并串)转换,介于8b/10b编解码在传输领域上的重要意思,本文详细分析编解码原理并基于FPGA设计了编解码模块,给出波形仿真图和综合电路图;数据链路层由FPGA实现,包含超帧同步警告模块、成解帧模块、线速率协商模块,本文基于FPGA设计实现了上述各模块并给出了仿真波形图和综合电路图,功能完整、功能正确。为了验证所设计的CPRI接口,提出了几乎全环境的验证方案,对系统进行了仿真和测试,波形图说明在完成基本数据传输功能之外还具有线速率、警告等状态指示信号和运营商管理维护数据接口。本文最后加上光模块和光纤对所设计CPRI接口进行板上测试,从ChipScope抓取的信号波形图可清晰的知道实现了数据的正确传输。

关键词：分布式基站 CPRI FPGA SerDes 8b/10b

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分布式基站中分组调度算法的研究

分布式基站中分组调度算法的研究

作者：吴斌西安科技大学

学位级别：硕士

随着移动通信技术的发展,支持的业务类型除了传统的语音业务外,还包括低、高速数据和图像等业务。移动通信网络的目标:一要保证各类业务的服务质量要求,二要保证用户之间的公平性,三要使系统的资源利用率达到最大。这些都需要借助于无... 详细信息

随着移动通信技术的发展,支持的业务类型除了传统的语音业务外,还包括低、高速数据和图像等业务。移动通信网络的目标:一要保证各类业务的服务质量要求,二要保证用户之间的公平性,三要使系统的资源利用率达到最大。这些都需要借助于无线资源管理来实现,对数据业务进行资源管理的无线分组调度算法是无线资源管理的重要组成部分,所以无线分组调度算法将成为影响系统性能保证用户服务质量的关键技术。本文分析了分布式基站及HSDPA的关键技术,讨论了目前文献中适用于HSDPA系统的典型无线分组调度算法,分析仿真适用于非实时业务的最大载干比算法、轮循算法和比例公平算法,并对比了它们的主要性能。针对目前链路自适应所带来的调度权值难选取的问题,提出一种基于区域划分的调度算法,该算法针对用户速率不同,对用户进行分组,使用户使用无线资源的优先级随用户分组不同而发生变化,仿真结果表明该算法能使整个小区的吞吐量得到提升。另外,针对PF算法中新用户给老用户所带来的“饥饿”现象,提出一种基于区域划分下的联合加权算法,通过对用户信道、业务种类、时延变化、热点区域等四个加权因子的调整,增强了系统对各种用户的适应能力。仿真结果表明该算法能有效避免“饥饿”现象,并具有很强的灵活性。

关键词：分布式基站 HSDPA 分组调度算法区域划分联合加权

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分布式基站应用研究

分布式基站应用研究

作者：丁杰上海交通大学

学位级别：硕士

从2011年起,上海移动无线网新基站逐步引入了基于MCPA技术的分布式基站设备,从而加快了上海移动2G网络3G化的演进步伐,使得基于MCPA分布式基站的BBU+RRU新型建网模式得以有条件大面积推广。从而有助于企业降低建站难度和建站成本,助推... 详细信息

从2011年起,上海移动无线网新基站逐步引入了基于MCPA技术的分布式基站设备,从而加快了上海移动2G网络3G化的演进步伐,使得基于MCPA分布式基站的BBU+RRU新型建网模式得以有条件大面积推广。从而有助于企业降低建站难度和建站成本,助推企业节能减排、实现企业社会责任。本文从推广分布式基站的建设模式、远端设备安装方式、以及远端设备供电3个主要的技术难点出发,做了大量的试验和探讨,为上海移动应用推广分布式基站构建了标准化模型,并提出了针对性的建议。

关键词： MCPA 分布式基站造价集中-拉远室外综合机柜直流远供

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分布式基站中CPRI协议的设计与实现

贵州科学 2015年第4期33卷 30-34,59页

作者：罗国相白忠臣秦水介贵州大学贵州省光电子技术与应用重点实验室贵阳550025

本文首先针对分布式基站中无线设备控制器(Radio Equipment Controller,REC)和无线设备(Radio Equipment,RE)之间的光纤连接,介绍了CPRI协议,分析基站系统,设计和实现了基于FPGA的CPRI接口,除了实现CPRI数据传输还增设了线速率、工作状... 详细信息

本文首先针对分布式基站中无线设备控制器(Radio Equipment Controller,REC)和无线设备(Radio Equipment,RE)之间的光纤连接,介绍了CPRI协议,分析基站系统,设计和实现了基于FPGA的CPRI接口,除了实现CPRI数据传输还增设了线速率、工作状态、告警指示功能。本设计功能完善,性能稳定可靠,实现了REC与RE之间的数据传输。本文最后给出了数据传输眼图和测试结果。

关键词：分布式基站 CPRI FPGA GTP SerDes FIFO

TD-LTE分布式基站多天线射频拉远单元数字前端的研究

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TD-LTE分布式基站多天线射频拉远单元数字前端的研究

作者：李春雨电子科技大学

学位级别：硕士

随着移动通信技术的迅猛发展,无线通信系统呈现出移动化、宽带化和IP化的趋势,为提高3G在宽带无线接入市场的竞争力,以及应对来自WiMAX,Wi-Fi等其他无线宽带接入技术的挑战,3GPP组织提出了进行UTRA和UTRAN长期演进（Long Term Evolution... 详细信息

随着移动通信技术的迅猛发展,无线通信系统呈现出移动化、宽带化和IP化的趋势,为提高3G在宽带无线接入市场的竞争力,以及应对来自WiMAX,Wi-Fi等其他无线宽带接入技术的挑战,3GPP组织提出了进行UTRA和UTRAN长期演进（Long Term Evolution ,LTE）技术研究的计划,以实现3G技术向B3G和4G的平滑过渡。包括LTE在内的现代3G、4G移动通信基站的主流是分布式基站,它最大的特点是把传统宏基站分割为基带处理单元（BBU）和射频拉远单元（RRU）,二者通过光纤相连,具有灵活性强,施工更加简便、快捷,大大降低工程安装难度并节省工程所需时间,机房选取不受限制等优点。本文以某公司预研项目LTE分布式基站2.3~2.4GHz频段二通道射频拉远单元（RRU）的研制为背景,研究了LTE分布式基站RRU中的数字前端部分,介绍了其结构、算法原理和具体实现。本文首先简要介绍了LTE的产生背景、发展情况与主要技术特征,以及分布式基站系统的特点和组成,然后在提出LTE分布式基站RRU数字前端的设计方案前先介绍数字前端概念并介绍了几种常用的无线通信系统收发信机结构,之后,在深入分析了软件无线电数字前端原理的基础上,结合软件无线电思想提出了一种基于单片FPGA的LTE分布式基站两天线RRU数字前端的设计方案,并给出了系统框图和工作原理,该设计方案能够同时处理两路20MHz带宽的LTE信号,系统时钟368.64MHz。接下来本文对系统中的关键模块设计方法进行详细介绍,其中DDC、DUC采用目前业界日趋流行的高效图形化FPGA开发工具System Genetator进行设计,再在FPGA中集成,极大的缩短了开发周期。同时本方案FPGA内还集成有数字预失真模块以提高功放的线性度,对发射信号ACLR的改善可达20dBc,EVM改善2%rms左右。最后对设计好的数字前端结合模拟前端进行联调和测试,测试结果表明数字前端达到了预定的设计要求。与其它常用的收发信机数字前端设计方案比较,本方案设计的数字前端具有宽带高速、集成度高、节省成本、灵活性强、设计简单快捷、可同时处理多通道以及调试容易等优点。本数字前端应用于TD-LTE分布式基站RRU中,在4G通信迅猛发展的今天具有较高的实用价值。

关键词： LTE 分布式基站软件无线电数字上下变频数字预失真

分布式基站RRU接力算法研究及在大秦线的运用

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山西科技 2014年第1期29卷 113-114页

作者：武威太原铁路局太原通信段技术支持中心山西太原030013

详细阐述了分布式基站和RRU的接力算法,针对在大秦线的实际使用情况,提出了改进方案,即将选择算法中的滤波系数进行修改并修改位置组选择标准为"电平为主",使上行电平波动比较大的问题得到了有效的改善。

关键词：分布式基站 RRU 接力算法

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分布式基站用拉远光缆的设计

光纤与电缆及其应用技术 2011年第4期 23-26页

作者：齐文辉靳志杰辛秀东高欢江南大学理学院江苏无锡214122 上海电缆研究所上海200093

主要介绍了分布式基站用的几种拉远光缆的设计及验证,并针对这几种拉远光缆的设计进行相关比较。通过探讨,为分布式基站用拉远光缆提供了一些设计方法,从而使业界提高该类光缆的设计水平。

关键词：分布式基站拉远光缆主控单元基带控制单元拉远射频控制单元

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分布式基站在铁路建设中的应用

自动化与仪器仪表 2014年第9期 118-119,121页

作者：吴立军中铁第一勘察设计院集团有限公司陕西西安710043

本文重点讲述了分布式基站在铁路建设中的应用。

关键词：分布式基站铁路应用

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应用于分布式基站的小型化射频光模块研究

应用于分布式基站的小型化射频光模块研究

作者：佟盛阳大连理工大学

学位级别：硕士

分布式基站是随移动通信技术高速发展而衍生出的一种新型基站形式,其中的射频光模块是分布式基站的重要光电转换器件,它是射频光纤通信(Radio over Fiber, ROF)技术在移动通信应用中的核心模块。ROF技术是光子学和微波学衍生的新型交叉... 详细信息

分布式基站是随移动通信技术高速发展而衍生出的一种新型基站形式,其中的射频光模块是分布式基站的重要光电转换器件,它是射频光纤通信(Radio over Fiber, ROF)技术在移动通信应用中的核心模块。ROF技术是光子学和微波学衍生的新型交叉学科,它即继承了光纤通信的低损耗、大带宽、抗电磁干扰等特性也继承了无线通信的灵活性强、覆盖性广等特点,所以在军事以及民用领域都得到了广泛的应用。本文以分布式基站中的光模块为应用背景,首先分析了在当前分布式基站的结构下光模块在其中发挥的作用,ROF光模块的工作原理及其发展和应用;之后在调研对比国际电信联盟(ITU)为4G通信规划的四个最新频段的应用特性后,选择700MHz频段做为研制模块的工作频点,应用该频点覆盖范围广、穿透力强的特点可配合现有4G通信对高层建筑、地下停车场等特殊场合进行信号覆盖;之后介绍了微波光子技术和直调ROF链路的基本原理,分析设计时应遵循的基本原理和满足通信要求主要参数;以蝶形封装激光器为光源设计了光发射模块,并在此基础上以小型化研究为目标研制了以TOSA封装激光器为光源的小型化光发射模块;研制完成了集成光电二极管驱动电路、低噪声放大器以及衰减器构成的小型化光接收一体模块。最后,对所设计的两种模块的通信性能进行了测试。结果表明,两类光模块在600MHz～900MHz的测试频带内增益平坦度<1.5dB;同时分别对两模块进行不同码速率2Mbps、4Mbps、6Mbps、8Mbps下的64位QAM信号的传输性能测试,可实现误差向量幅度(Error Vector Magnitude, EVM)<2%的高性能通信。

关键词：分布式基站射频光纤传输技术小型化光模块