3.1 物理层处理流程简介 10
3.2 LTE-FDD下行链路发送端DL-SCH处理设计 11
3.3 LTE-FDD下行链路发送端PDSCH处理设计 16
3.4 接收端关键技术 23
3.5 LTE-FDD下行传输链路仿真参数设置及性能分析 27
3.6 本章小结 31
4 LTE-FDD下行传输链路不同信道条件性能仿真 32
4.1 无线信道 32
4.2 EPA信道模型下链路仿真 33
4.3 低移动频率选择性信道模型下链路仿真 36
4.4 高移动平坦衰落信道模型下链路仿真 39
4.5 本章小结 41
结论 42
致谢 43
参考文献 44
1 绪论
人类发展史上自古便对通信具有强烈的需求,早在19世纪,人类就已发明并利用电话实现通信。直至20世纪80年代第一代移动通信系统(1G)的出现,移动通信正式融入人类生活,进入高速发展时期。而如今,随着科技的高速发展,移动终端智能化程度逐日提升,移动互联网业务也随之蓬勃发展,智能手机、笔记本电脑、平板电脑市场呈爆炸式增长,加之车联网、智能家居、虚拟现实等新兴领域的出现,更高的传输速率、更大的系统容量、更好的通信质量、更低的功耗等已成为人们对移动通信技术的普遍需求。这一方面使得移动通信技术成为通信领域中发展最快,前景最好的技术之一,另一方面,高标准的性能需求和实际资源的有限性,使新的通信技术发展面临更高的挑战,也成为推动下一代无线移动通信标准发展的重要动力。本章首先对移动通信的发展历史作简要概述,随后介绍3GPP的LTE(Long Term Evolution,长期演进)标准及其发展现状,最后给出本文内容安排。
1.1 移动通信发展历史
移动通信历史最早追溯到20世纪70年代兴起的第一代(1G)移动通信系统,其主要采用模拟调制技术和频分多址(Frequency Division Multiple Access,FDMA)技术。受到传输带宽的限制,只能实现区域性通话功能,不具备其他数据业务功能,具有容量受限,通信质量低、业务种类少等局限。但其中用到的蜂窝概念、频分多址等思想对以后的通信系统发展都有很好的借鉴和启发作用[1]。最具影响力的1G移动通信系统有美国先进移动电话系统(Advanced Mobile Phone System,AMPS)和英国的全接入系统(Total Access Communications System,TACS)等。
第二代(2G)移动通信系统的出现标志着移动通信由模拟系统转为数字系统,采用数字的时分多址(Time Division Multiple Access,TDMA)技术和码分多址(Frequency Division Multiple Access,CDMA)技术。较之1G系统,2G系统在长途通信(国际漫游)、通话质量及保密性能上有了很大改善,然而其业务仍然限于语音传输,数据率也无法满足用户日益增加的需求。当今世界采用的2G系统包括欧洲的基于TDMA的全球移动通信系统(Global System for Mobile Communication,GSM)和北美的基于CDMA的IS-95系统等等。
第三代合作伙伴计划(Third Generation Partnership Project,3GPP)于1998年成立,其最初是管理欧洲移动通信标准的技术标准化组织,成立初期的工作范围是实现将2G的基于TDMA的GSM技术向基于CDMA的第三代(3G)移动通信演进,称为“通用移动通信系统(Universal Mobile Telecommunications System,UMTS)”[2]。之后随着欧洲电信标准化协会(European Telecommunications Standards Institute,ETSI),美国通信工业协会(Telecommunications Industry Association,TIA),日本无线工业及商贸联合会(Association of Radio Industries and Businesses,ARIB),日本电信技术委员会(Telecommunication Technology Committee,TTC),韩国电信技术协会(Telecommunications Technology Association,TTA)以及中国通信标准化协会(China Communications Standards Association,CCSA)成为3GPP的6个合组织作伙伴,3GPP工作范围扩大,并增加对UMTS的长期演进,成为全球化技术标准化组织。其制定的技术规范以Release加版本号命名。截至目前,使用的3G标准包括3GPP在Release 4中制定的WCDMA,国际电信联盟(International Telecommunication Union,ITU)制定的CDMA2000,以及中国提出的TD-SCDMA三种,在我国分别为中国联通、中国电信、中国移动三大运营商采用。与2G相比,3G系统能够提供更高的通信速率,其两大特点是支持全球漫游以及业务的多样化,可在通信覆盖全球的同时提供除寻呼和语音通话的其他多媒体服务,如手机上网、视频通话、视频及音乐的下载等。