本文選題：C-RAN　切入點(diǎn)：LTE　出處：《電子科技大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：隨著移動(dòng)通信技術(shù)快速地發(fā)展,運(yùn)營(yíng)商要投入巨大的人力、財(cái)力、物力進(jìn)行建設(shè)、運(yùn)營(yíng)、維護(hù)和升級(jí)等管理;網(wǎng)絡(luò)覆蓋越來(lái)越緊密,運(yùn)營(yíng)商還需投入大量基站,這勢(shì)必導(dǎo)致高額能耗。C-RAN采用集中式基帶處理池和分布式射頻拉遠(yuǎn)單元的部署方式,有效地降低了無(wú)線接入網(wǎng)的建設(shè)與運(yùn)維成本。然而基帶處理池和射頻拉遠(yuǎn)單元之間的回傳網(wǎng)絡(luò)必須能夠承受巨量的實(shí)時(shí)基帶信號(hào),在20MHz帶寬的LTE-A系統(tǒng)中,采用8天線配置,基帶數(shù)字信號(hào)速率高達(dá)9.8304Gbps。本文針對(duì)上述背景,分析和研究了基于I/Q基帶數(shù)據(jù)的壓縮方法,利用MATLAB仿真了不同頻域壓縮器和量化器的配置對(duì)壓縮模塊性能的影響。還針對(duì)重采樣后基帶信號(hào)的統(tǒng)計(jì)特性,改進(jìn)了壓縮模塊。經(jīng)仿真,改進(jìn)后的壓縮模塊的性能滿足3GPP對(duì)EVM(dB)(Error Vector Magnitude,誤差向量幅度)上限-21.9382dB的要求,其EVM(dB)達(dá)到-35.3308dB,壓縮比率為2.1818。本文將I/Q壓縮模塊和改進(jìn)后的壓縮模塊嵌入LTE系統(tǒng)的PDSCH鏈路進(jìn)行仿真,除64QAM調(diào)制方式下有1dB內(nèi)的損失,QPSK和16QAM調(diào)制方式下的誤碼率性能穩(wěn)定。本文還設(shè)計(jì)了基于聯(lián)合Turbo譯碼的上行協(xié)作回傳壓縮方法,利用兩個(gè)射頻拉遠(yuǎn)單元分別回傳解速率匹配后的其中兩流軟比特信息,在基站端利用這四流軟比特信息進(jìn)行聯(lián)合Turbo譯碼。經(jīng)MATLAB仿真,QPSK調(diào)制方式下,誤碼率為610?時(shí),兩個(gè)協(xié)作的射頻拉遠(yuǎn)單元需要的最小信噪比分別是4dB和4dB,而不協(xié)作的射頻拉遠(yuǎn)單元需要的最小信噪比為7dB。協(xié)作的兩個(gè)射頻單元分別回傳2流軟比特信息相對(duì)于單個(gè)射頻單元回傳I/Q數(shù)據(jù),QPSK調(diào)制方式下壓縮比率為3.2,16QAM調(diào)制方式下的壓縮比率為1.6,64QAM調(diào)制方式下的壓縮比率為1.0667。最后,本文還將改進(jìn)后的I/Q基帶數(shù)據(jù)壓縮算法在Freescale MSC8156 DSP上實(shí)現(xiàn),模塊的測(cè)試結(jié)果表明,DSP上壓縮模塊較MATLAB壓縮模塊的EVM(dB)有6.4445dB的損失,單個(gè)壓縮模塊占用存儲(chǔ)器空間較少,處理周期為0.243854ms。此外,本文還將壓縮模塊和解壓縮劃分在AMC(Advanced Mezzanine Cards)板卡的兩個(gè)核上,嵌入多核DSP上的PDSCH鏈路,測(cè)試結(jié)果表明,DSP鏈路較MATLAB鏈路達(dá)到610?誤碼率時(shí)有4dB左右的信噪比損失,QPSK調(diào)制方式下?lián)p失較小,16QAM和64QAM調(diào)制方式下?lián)p失稍大。
[Abstract]:With the rapid development of mobile communication technology, operators have to invest huge manpower, financial and material resources to build, operate, maintain and upgrade management.This will lead to high energy consumption. C-RAN will adopt centralized baseband processing cell and distributed RF remote unit deployment mode, effectively reduce the construction and operation cost of wireless access network.However, the backtransmission network between the baseband processing cell and the RF remote unit must be able to withstand a large amount of real time baseband signals. In the LTE-A system with 20MHz bandwidth, the baseband digital signal rate is up to 9.8304 Gbpswith 8 antennas.Based on the above background, the compression method based on I / Q baseband data is analyzed and studied. The effects of different frequency domain compressors and quantizer configurations on the performance of compression modules are simulated by MATLAB.According to the statistical characteristics of resampling baseband signal, the compression module is improved.The simulation results show that the performance of the improved compression module meets the 3GPP requirement of the upper limit of -21.9382dB for the EVM(dB)(Error Vector amplitude, and its EVMU dB) reaches -35.3308dB and the compression ratio is 2.18188dB.The simulation results show that the performance of the improved compression module can meet the requirements of the 3GPP (error vector amplitude) upper limit of -21.9382dB.In this paper, the I / Q compression module and the improved compression module are embedded into the PDSCH link of the LTE system for simulation. Except for the loss of 1dB in the 64QAM modulation mode and the stable bit error rate performance under the 16QAM modulation mode, the IQ compression module and the improved compression module are embedded in the PDSCH link of the LTE system.This paper also designs an uplink cooperative backpropagation compression method based on joint Turbo decoding, which uses two radio-frequency pullback units to send back two streams of soft bit information after the rate matching, respectively.In the base station, the four-stream soft bit information is used for joint Turbo decoding.The bit error rate (BER) of QPSK modulated by MATLAB simulation is 610?The minimum signal-to-noise ratio (SNR) required by the two cooperative radio-frequency remote cells is 4dB and 4dB, respectively, while the minimum signal-to-noise ratio required by the uncooperative RF-distancing unit is 7dB.The two cooperative radio frequency units respectively return 2 streams of soft bit information to the I / Q data / QPSK modulation mode of a single radio frequency unit. The compression ratio of the two radio frequency units is 1.66 67 in the case of a compression ratio of 3.2G / 16 QAM modulation mode and a compression ratio of 1.66 67 under the single radio frequency unit (RF-Q) mode respectively.Finally, the improved I / Q baseband data compression algorithm is implemented on Freescale MSC8156 DSP. The test results show that the compression module has the loss of 6.4445dB compared with the MATLAB compression module, and the single compression module occupies less memory space.The treatment period was 0.243854ms.In addition, the compression module and decompression module are divided into two cores of the AMC(Advanced Mezzanine cards, which are embedded in the PDSCH link on the multi-core DSP. The test results show that the PDSCH link is 610% higher than the MATLAB link.The loss of signal to noise ratio (SNR) about 4dB is smaller in QPSK modulation mode than in QPSK modulation mode and the loss is slightly larger in 64QAM modulation mode.
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TN929.5

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