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td-lte多天线数字中继同步技术的研究与FPGA的实现

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TD-LTE多天线数字中继同步技术的研究与FPGA的实现

作者：王晨阳河北工业大学

学位级别：硕士

lte（Long Term Evolution）是第四代移动通信的主流技术之一，3GPP组织将lte作为第三代移动通信系统的长期演进技术并进行了可行性研究和标准化工作，lte受到了全球运营商和设备商最为广泛的支持和参与。lte系统以OFDM（Orthogonal Fre... 详细信息

lte（Long Term Evolution）是第四代移动通信的主流技术之一，3GPP组织将lte作为第三代移动通信系统的长期演进技术并进行了可行性研究和标准化工作，lte受到了全球运营商和设备商最为广泛的支持和参与。lte系统以OFDM（Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing）和MIMO（Multiple Input Multiple Output）技术为基础。 OFDM具有抗窄带干扰、极高的频谱利用率、有效地抵消频率选择性衰落等优点，但OFDM系统对频域和时域的同步误差有很高的敏感性。因此在OFDM技术需要考虑两个方面的同步工作。第一，需要精确的定位OFDM的边界和最佳采样时刻，尽量减小码间干扰（ISI）和载波间干扰。第二，是必须对OFDM做频偏估计，正确估计出载波偏移。本文主要在研究第一种OFDM时域的同步来完成td-lte同步。本文研究了现有的lte系统同步的算法，在这个基础上重点研究了利用lte的同步信号实现td-lte的系统同步，并给出了实现整个同步的流程和算法。该同步算法首先利用主同步信号的自相关性对接收信号进行直接滑动相关检测，在找到主同步信号所在的OFDM的起始位置对OFDM的CP类型做检测，完成PSS检测和CP类型检测，就可以找到SSS信道的位置，并对SSS做相关检测;这样完成了系统的符号同步、帧同步、小区搜索为后续的工作奠定了基础。最后，根据所给出的系统同步的算法给出了FPGA实现方案，通过对原理分析给出硬件框图，并通过FPGA实现给出仿真结果。本文对算法分析并通过Matlab和FPGA对同步算法进行仿真，理论分析和仿真结果表明，所设计算法能够很好的完成lte系统初始同步和小区搜索。

关键词： td-lte 正交频分复用（OFDM）同步小区搜索 FPGA

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td-lte终端协议一致性测试设计与开发

TD-LTE终端协议一致性测试设计与开发

作者：李昱璇北京邮电大学

学位级别：硕士

从td-SCDMA及其它各移动通信标准的发展经验来看,终端始终是其产业化和商业化的薄弱环节,制约产业发展步伐。为了保持td-SCDMA技术及其演进性技术在今后较长时间内的竞争力和技术领先性,确保td-SCDMA及其演进性技术的持续发展,迫切需要... 详细信息

从td-SCDMA及其它各移动通信标准的发展经验来看,终端始终是其产业化和商业化的薄弱环节,制约产业发展步伐。为了保持td-SCDMA技术及其演进性技术在今后较长时间内的竞争力和技术领先性,确保td-SCDMA及其演进性技术的持续发展,迫切需要开展td-lte相应技术研究和开发工作。由于td-lte终端协议一致性测试开发的工作量大,周期长,过程较为复杂,使其有可能成为td-lte商业发展的瓶颈,为了避免此类情况的发生,国际标准化组织3GPP将终端一致性测试开发作为重点解决的问题。本论文依托于“新一代宽带无线移动通信网”国家科技重大专项的两个分项目"td-lte TTCN测试规范研究”和"td-lte TTCN测试集开发”,对td-lte终端协议一致性测试过程中的测试用例进行设计以及基于TTCN-3的开发实现工作。论文首先介绍了课题背景以及其意义,对研究内容进行了阐述;其次介绍了项目开发中所涉及的理论基础,包括td-lte系统架构、课题重点关注协议栈的RRC层和NAS层,以及测试用例设计过程中所运用的思想和方法。在本课题的研究过程中,首次将软件设计思想——情景分析法引入测试用例的设计当中,使测试例设计更加全面有效;然后分别对本课题的两个研究点进行了分析。第一个研究点,即td-lte终端协议一致性测试过程中的测试用例进行设计,其依托于情景分析法,以作者所设计开发的测试用例为基础,对td-lte终端协议一致性测试用例的设计思想和整个流程做了全面介绍;第二个研究点,即基于TTCN-3的td-lte测试例的开发实现,是在第一个研究点的基础上,依托于协议架构,以作者开发实现的测试例为基础,对测试例开发思想以及代码开发的相关技巧做了全面的分析。

关键词： td-lte 终端协议一致性测试场景分析法 TTCN-3

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武威移动td-lte网络覆盖优化工程实践

武威移动TD-LTE网络覆盖优化工程实践

作者：黄晓明兰州交通大学

学位级别：硕士

随着时代的发展,用户对移动通信的需求已经不仅仅局限于传统的语音业务,新型的移动互联网业务已经成为新时代的宠儿,同时也制造了海量的数据传输需求,对传统无线网络的负载能力形成了强大的挑战。td-lte正是为了满足这一迅速增长的用户... 详细信息

随着时代的发展,用户对移动通信的需求已经不仅仅局限于传统的语音业务,新型的移动互联网业务已经成为新时代的宠儿,同时也制造了海量的数据传输需求,对传统无线网络的负载能力形成了强大的挑战。td-lte正是为了满足这一迅速增长的用户需求,应对国外先进通信技术的挑战,由我国主导并且拥有核心自主知识产权的一项lte国际标准。td-lte是新一代宽带移动通信技术,是由中国主导并具有“全球化”特征的标准。td-lte拥有中国自主知识产权,它相比td-SCDMA技术,在继承和发展td-SCDMA的优点的同时,更是引进了MIMO(多输入多输出技术)技术和OFDM(正交频分复用)技术。td-lte具有速率很快、时延很低、频谱的利用率高等显著的优势,这些优势使得多数运营商能够在非常有限的频谱带宽资源上产生更加强大的业务供给能力,而这正是整个国际移动通信产业所梦寐以求的目标。td-lte网络优化主要包括覆盖优化、干扰优化、邻区优化和系统参数优化等内容。本文首先对td-lte基本概念及技术特征作了介绍,介绍了td-lte系统的2个关键技术OFDM技术和MIMO方案,并对td-lte网络在全球和国内商用状况进行了简单描述。然后,介绍了td-lte系统同时对网络覆盖优化做了概述。对td-lte网络系统、td-lte与td-SCDMA无线网络优化的异同进行了介绍,并对td-lte网络优化指导思想、原则、覆盖优化内容、手段、方法进行了重点介绍。接着,对武威移动td-lte网络结构及存在的问题进行了认真的分析,并针对这些存在的问题提出本次无线优化的目标、重点及步骤。最后,列举了几个武威移动td-lte网络优化的工程实践案例,通过对无线接通率、无线掉线率、切换成功率等重点指标数据的分析,得出武威移动td-lte网络指标有了一定程度提升的结论。通过具体工程的实践,可以加深对td-lte无线网络的优化工作以及整个系统进一步的了解。

关键词： td-lte OFDM MIMO 网络优化覆盖优化

td-lte终端射频一致性测试系统研究与主控实现

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TD-LTE终端射频一致性测试系统研究与主控实现

作者：张哲北京邮电大学

学位级别：硕士

td-lte是中国自主提出的3G标准td-SCDMA的后续演进,得到了国家的大力支持。但目前终端已经成为td-lte产业化进程的最大瓶颈。终端测试作为保障终端研发和生产的重要环节,意义重大。本文所研究的td-lte终端测试仪表完全基于自主设计和研... 详细信息

td-lte是中国自主提出的3G标准td-SCDMA的后续演进,得到了国家的大力支持。但目前终端已经成为td-lte产业化进程的最大瓶颈。终端测试作为保障终端研发和生产的重要环节,意义重大。本文所研究的td-lte终端测试仪表完全基于自主设计和研发的硬件设备和软件实现,将极大推动td-lte终端研发和生产的发展。作为td-lte终端测试仪项目的实际参与者,作者全程参与了测试仪主控软件的项目预研、需求分析、系统设计、软件开发实现等阶段的工作。本论文正是这些工作的研究与总结。本文首先总结了td-lte标准的发展历程、性能目标、技术特点及产业化进程。其次,结合终端一致性测试的概念和方法,总结了td-lte终端测试仪的三项测试内容：射频指标测试、协议信令测试和终端非信令校准。再次,基于对td-lte通信协议的研究,提出了td-lte终端综合测试仪的总体系统指标;提出了测试仪的软硬件结构,分析了各部分的相关功能;之后,结合需求分析,设计了主控软件的整体结构,功能模块和操作方式。最后,具体研究了td-lte终端测试仪主控软件的实现方案;提出了主控软件的总体框架,完成了各功能模块的接口定义和流程图;重点实现了用户接口模块,内核模块和GPIB远程控制模块。以上五个方面的研究,为td-lte终端测试仪主控软件系统的设计与实现提出了一个较好的解决方案。

关键词： td-lte 终端一致性测试仪主控 GPIB

td-lte/5G射频前端关键器件的研究与设计

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TD-LTE/5G射频前端关键器件的研究与设计

作者：王开志大连海事大学

学位级别：硕士

分时长期演进(Time Division Long Term Evolution,td-lte)是由 3GPP 组织涵盖的全球各大企业及运营商所共同开发的第四代(Fourth Generation,4G)移动通信技术与标准,目前已得到广泛应用。第五代(Fifth Generation,5G)移动通信技术是为... 详细信息

分时长期演进(Time Division Long Term Evolution,td-lte)是由 3GPP 组织涵盖的全球各大企业及运营商所共同开发的第四代(Fourth Generation,4G)移动通信技术与标准,目前已得到广泛应用。第五代(Fifth Generation,5G)移动通信技术是为了应对人类未来社会对于通信速率、容量和稳定性的需要而开发的最新的移动通信技术。根据工业和信息化部提出的5G推广工作部署和三大运营商的5G商业计划,我国将于2019年开展5G网络建设,计划于2020年启动商业服务。5G继承了 td-lte的协议与通信技术,并将与td-lte处于一个长期依存的状态,所以,为了充分利用通信系统资源、保障通信畅通、提高通信质量,需要td-lte和5G协同工作。多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,Ml[MO)天线、电可调滤波器、低噪声放大器是td-lte/5G系统射频前端的重要器件,故本文对应用于td-lte/5G系统的MIMO天线、电可调滤波器和宽带低噪声放大器进行了研究,并取得了以下成果:1.采用双带线单极子结构设计出一款双频移动终端MIMO天线。由于空间波是引起MIMO天线单元相互之间耦合的主要因素之一,而理论上极化相互垂直的两天线之间是完全失配的,即信号不能在两天线之间传播。所以,将两个双带线多枝节单极子天线单元左右各倾斜45°摆放,使二者相互垂直,同时在两单元之间添加地板枝节,使MIMO单元之间的隔离度得到进一步改善,继而又降低了两天线单元接收信号的相关性。对于引起MIMO天线单元间耦合的另一因素——地板表面波,采用在地板开细缝的方法加以抑制。天线实测结果表明,该MIMO天线工作频段为2.2～3GHz和3.4～3.9GHz;在低频段内端口间的隔离度大于15dB,在高频工作频段内隔离度大于18dB;低频增益2.2dBi,高频增益2.5dBi;且具有全向辐射特性,符合移动终端MIMO天线的设计要求。2.基于E型双模谐振器的工作原理和绝对带宽恒定设计理论,采用在E型双模谐振器上添加变容二极管的方式,设计出一个中心频率独立可调谐的双频电可调带通滤波器,并且在中心频率调谐的过程中保持了恒定的绝对带宽,并且滤波器具有良好的通带选择性和宽带内的谐波抑制。测量结果表明,第一通带可以在2.59GHz～2.75GHz之间调谐,在调谐过程中,带宽保持在50±5MHz,插入损耗为4.2～6dB,阻带抑制35dB@10%f1;第二通带可在3.5GHz～3.65GHz之间调谐,在调谐过程中绝对带宽保持在100±5MHz,插入损耗为2.9～3.7dB,阻带抑制20dB@10%f2;在1～5.5GHz的频率内,谐波抑制均大于20dB。3.使用Avago的ATF系列pHEMT研制了一款两级的宽带低噪声放大器。为获得宽频带特性,采用并联电阻的负反馈结构,每一级的输入匹配网络都选用高Q值的匹配网络,输出端的匹配网络选用具有带通特性的匹配网络,以尽可能的滤除带外谐波。实测结果表明,低噪放工作频带为1.6～3.6GHz,工作频段的最大噪声为2.6dB,带内增益为24±1dB。最终结果表明,所设计的MIMO天线、电可调滤波器和宽带低噪声放大器基本满足设计要求。

关键词： td-lte 5G MIMO天线电可调低噪声放大器

高层楼宇td-lte室内分布系统设计与优化

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高层楼宇TD-LTE室内分布系统设计与优化

作者：于常庆山东大学

学位级别：硕士

近年来,移动通信技术不断发展,智能手机终端技术日新月异,移动用户数量持续增长,对数据业务的需求也一直提高。这些都不断推动着我们国家的移动通信系统的更新换代。在2013年年底,我们国家开始建设网速更快资费更低的4G(td-lte)移动通... 详细信息

近年来,移动通信技术不断发展,智能手机终端技术日新月异,移动用户数量持续增长,对数据业务的需求也一直提高。这些都不断推动着我们国家的移动通信系统的更新换代。在2013年年底,我们国家开始建设网速更快资费更低的4G(td-lte)移动通信网路。随着4G多种多样的应用的层出不穷,人们对4G网路的依赖性和需求在日益增强,我们需要不断地完善4G室内分布网络建设来满足用户随时随地的网络需求。室内分布系统是无线网络建设重要的一部分,好的室内分布系统可以分担大网的业务,可以提高运营商的服务质量,提升运营商的品牌价值。随着4G移动网络的部署,室内分布系统的建设面临多系统合路,系统间干扰,双路建设以及网络优化等问题。这正是本文的研究课题。本文作者结合无线网络设计建设及优化的项目,对移动4G (td-lte)的室内分布建设及优化进行了细致深入的探讨和设计。文中首先介绍了lte的研究背景和国内外发展现状;阐述了lte的标准的进展、与3G相比lte的优点、lte的基础知识;探讨了td-lte的技术特点和在高层楼宇室内分布建设中应该注意的问题。进而,以某高层楼宇的室内分布工程为例,对高层楼宇td-lte室内分布工程的设计和建设进行了具体的设计。最后,结合该项目的设计和实施,对室内分布优化主要目标是改善覆盖质量,包括无线信号强度,干扰,切换和吞吐量等方面,为例介绍了高层楼宇td-lte室内分布工程优化工作——并对优化过程中发现的问题进行分析和解决。本文对于高层楼宇td-lte的室内分布建设及优化做了相应设计开发,对类似工程项目研发有一定参考价值,但仍有不完善的地方。

关键词： td-lte 室内分布工程优化

td-lte基站监控及健康评价系统的设计与实现

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TD-LTE基站监控及健康评价系统的设计与实现

作者：徐喆大连理工大学

学位级别：硕士

td-lte通信技术的发展,已经成为通信行业的一次重大革命,为人们带来了更加舒适的通信体验。td-lte基站作为为用户提供服务的基础单位,其运行状况的好坏关系着整个网路服务的质量,一直被运营商视为工作的核心。有效的评估td-lte网络的运... 详细信息

td-lte通信技术的发展,已经成为通信行业的一次重大革命,为人们带来了更加舒适的通信体验。td-lte基站作为为用户提供服务的基础单位,其运行状况的好坏关系着整个网路服务的质量,一直被运营商视为工作的核心。有效的评估td-lte网络的运行状况,并对发生问题的基站进行及时、准确的定位,是各移动运营商最为关注的问题。本文针对中国移动某市公司的td-lte网络设计了一套基站监控及健康评价系统。该系统便于移动公司实时把握td-lte全网网络运行状况,准确监控全网及基站的告警状况和健康情况,通过全网健康等级和基站健康值的变化及时发现网络运行中出现的问题并对问题基站准确定位,从而可以对发生故障的基站进行及时维护和维修,提高td-lte网络质量和用户体验。本文基于华为、中兴公司3G、4G制式网络设备的告警数据进行全网及基站健康评价。td-lte基站监控及健康评价系统由数据处理模块、数据库模块、全网健康等级评价模块、基站健康值评价模块、呈现模块等几部分组成。数据处理模块主要完成td-lte基站告警数据的预处理功能;数据库模块主要储存预处理信息及健康评价信息;呈现模块是人机交互的接口,主要根据工作人员需求完成对不同时段、不同基站的告警及健康评价显示功能;全网健康等级评价模块根据业务要求建立指标体系,使用了多种方法进行评价,根据评价结果最终选择了模糊综合评价法与神经网络法相结合的评价方法,并在此基础上设计基站健康值评价模块以定位发生问题的基站及告警。本系统开发平台为VS2008;健康评价建模平台为Matlab 2012b;数据库为SQL Server 2008。本文设计实现的td-lte基站健康评价系在中国移动某市公司测试并稳定运行5个多月,运行结果表明各模块运行准确、可靠。经过测试,全网健康评价模块准确率在90%以上,评价时间6.5秒以内,基站健康值评价时间在0.5秒以内,系统能够准确、及时的发现网络运行中的健康隐患,并多次对重大隐患做出了正确评价,满足移动公司的业务要求,具有一定的理论与实践意义。

关键词：告警监控健康评价神经网络模糊综合评价 td-lte