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专用小型LTE基站多用户视频传输性能提升技术研究与实现

专用小型LTE基站多用户视频传输性能提升技术研究与实现

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作者：吴晨曦电子科技大学

学位级别：硕士

随着技术的更新换代,5G技术已经逐渐投入商用领域,但是在当前应用最多的依然是4G LTE技术,因此本文设计研究的专用小型LTE基站在许多现实场景下都还具有很大的研究和应用空间。而本文重点研究的是针对多用户的上行视频传输技术,当前对... 详细信息

随着技术的更新换代,5G技术已经逐渐投入商用领域,但是在当前应用最多的依然是4G LTE技术,因此本文设计研究的专用小型LTE基站在许多现实场景下都还具有很大的研究和应用空间。而本文重点研究的是针对多用户的上行视频传输技术,当前对实时通信需求越来越大,因此专用小型LTE基站也逐渐成为研究LTE协议栈的一个重要领域。本文会从优化算法、优化系统参数配置和发射端视频预编码三个方向尝试对专用小型LTE基站的上行视频传输性能进行优化,使其可以有效应对多用户高质量视频的上行传输需求,并且会在最后的测试章节给出在真实场景下的测试结果并进行简明扼要的分析梳理。本文首先对整个研究的核心MAC子层进行了分析研究,对其结构和主要功能进行了详细的梳理分析,深入分析了HARQ机制和SPS机制,即重传和调度的机制,这是上行视频传输的核心机制,也是之后优化算法的基础,之后简单介绍了QoS的相关内容,列举了几种QoS的常见算法,可以作为之后章节中的优化算法的参考。然后会对上行数据传输的具体流程进行详细的分析研究,在此基础上研究了一种基于信道动态特性的优化算法,这是通过优化UE用户端的MCS编号选择和优化时频资源分配两个角度同时进行优化的算法模型,并且从发射端的编码模式上也提出了相应的优化,其具体性能都在第五章进行测试。之后会针对专用小型LTE基站的上行链路的几个核心模块进行设计实现,并且会以流程图的方式给出,同时说明了其具体工作流程和需要实现的功能,同时详细分析了专用小型LTE基站的资源管理和调度策略。接下来针对不同质量的视频流通过不同的网络传输协议来进行上行视频传输测试,并且会通过改变接入到基站中的UE用户端个数来测试其在多用户场景下的上行视频传输性能,最终得出经过优化和调试,本文研究的专用小型LTE基站可以在40M带宽、上下行子帧配比模式为0、QCI业务等级设置为7的条件下可靠地完成8路720P实时视频流数据的传输任务,初始视频缓冲均值为5秒,且丢包率小于5%。其具体的测试结果将会在第五章中详细分析说明。最后是对全文的总结和提出目前基站性能上的不足,并且对之后的研究工作做出规划。

关键词：上行视频传输 MCS编号重传与调度模块设计

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