本文關(guān)鍵詞： LTE-A 下行鏈路 信道編碼 多核DSP 基帶芯片 物理層控制系統(tǒng)　出處：《蘭州理工大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：LTE(Long Term Evolution)是ITU-R(ITU Radiocommunication Sector,國(guó)際電信聯(lián)盟-無(wú)線電通信部門)指定的第四代移動(dòng)通信技術(shù)之一,LTE的升級(jí)演進(jìn)版本LTE-Advanced滿足IMT-Advanced規(guī)范規(guī)定的靜態(tài)傳輸速率1Gbps、高速移動(dòng)狀態(tài)下100Mbps的技術(shù)指標(biāo)。LTE/LTE-A作為全球運(yùn)營(yíng)商部署最多和最為廣泛的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),在未來(lái)具有無(wú)限的技術(shù)潛力。放眼全球,各國(guó)之間的LTE專利之爭(zhēng)、技術(shù)競(jìng)賽以及利益博弈的帷幕也正在展開(kāi)。本文基于此背景展開(kāi)工作。首先對(duì)本文所研究的對(duì)象——LTE下行鏈路進(jìn)行技術(shù)分析,詳述了LTE網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的架構(gòu),并從控制面和用戶面的角度分析了LTE網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧架構(gòu)。接著分析了LTE下行鏈路的信道結(jié)構(gòu)以及物理信道和傳輸信道的映射關(guān)系。之后詳述了LTE的重要基礎(chǔ)——幀結(jié)構(gòu)和資源塊。根據(jù)LTE下行鏈路處理機(jī)制,分析了LTE的信號(hào)編碼技術(shù)并設(shè)計(jì)了相關(guān)模塊的程序流程。在LTE的協(xié)議棧中物理層向高層提供傳輸服務(wù),所以本文設(shè)計(jì)了物理層與高層的協(xié)議棧傳輸機(jī)制,以保證消息傳輸機(jī)制高效可靠。作為UE計(jì)入LTE系統(tǒng)的第一步,文中描述了小區(qū)搜索的相關(guān)機(jī)制,并設(shè)計(jì)了其狀態(tài)轉(zhuǎn)換機(jī)制,接著對(duì)LTE-A的關(guān)鍵特性載波聚合技術(shù)進(jìn)行了分析。其次,在移動(dòng)通信的升級(jí)換代中,基站的升級(jí)部署最為耗費(fèi)人力物力,基帶芯片作為物理層功能的核心部件,其采用定制的專用集成電路(ASIC)實(shí)現(xiàn)已不能解決隨著LTE標(biāo)準(zhǔn)的升級(jí)而靈活升級(jí)的大難題,因此高性能多核DSP方案的可升級(jí)和靈活擴(kuò)展特性解決了此難題。本文基于中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所自研基帶芯片進(jìn)行后續(xù)的工程實(shí)現(xiàn),首先介紹了基帶芯片架構(gòu)和基帶板框架結(jié)構(gòu),接著設(shè)計(jì)了物理層控制系統(tǒng)的狀態(tài)機(jī)、DSP核交互機(jī)制、基帶數(shù)據(jù)流。通過(guò)分析兩種調(diào)度方案后的區(qū)別后選擇靜態(tài)調(diào)度方案。根據(jù)雙主控特性,設(shè)計(jì)了物理層控制系統(tǒng)的任務(wù)配置及任務(wù)流水,最后詳述了軟件編程框架。最后,從VCS工具仿真驗(yàn)證和平臺(tái)驗(yàn)證兩方面出發(fā),對(duì)本系統(tǒng)所做的工作進(jìn)行綜合性的驗(yàn)證,接著對(duì)系統(tǒng)的性能進(jìn)行了評(píng)估。結(jié)果表明,整個(gè)系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠。通過(guò)基帶控制系統(tǒng)對(duì)內(nèi)部執(zhí)行單元和資源的合理調(diào)度,提升了多核DSP的多任務(wù)處理效率,充分發(fā)揮了基帶芯片的性能,完成了初始的系統(tǒng)設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)。
[Abstract]:LTE (Long Term Evolution) is ITU-R (ITU Radiocommunication Sector, the International Telecommunication Union radio communications sector) is one of the fourth generation mobile communication technology is specified, LTE-Advanced LTE version upgrade evolution of the static transmission rate of the 1Gbps IMT-Advanced specification, technical index of.LTE/LTE-A 100Mbps high-speed mobile state as the world's largest and most for operators to deploy mobile network system widely, has unlimited potential in the future. Looking at the world, LTE patent dispute between countries, technology competition and the interests of the game is also in the curtain. Based on this background. Firstly, the research object of this article -- technology analysis of LTE downlink, describes the LTE network system from the angle of architecture, and the control plane and the user plane analysis of the LTE network protocol stack architecture. Then analyzes the LTE downlink channel The structure and the mapping between the physical channel and transmission channel. Then describes the important frame structure and resource block based LTE. According to the LTE downlink processing mechanism, analyzed the signal encoding technology of LTE and the design of program modules. The LTE protocol stack in the physical layer to the top to provide transmission services, so this paper design the transmission mechanism of the physical layer and protocol stack level, to ensure the efficient and reliable message transmission mechanism. The first step is included in the UE LTE system, this paper describes the mechanism of cell search, and design the state transition mechanism, then the key characteristics of LTE-A carrier aggregation technology is analyzed. Secondly, in the mobile communication the upgrade, the most cost manpower for the upgrade of base station deployment, the core components of the baseband chip as the physical layer function, which uses special custom integrated circuit (ASIC) has been implemented Can not solve the problem with the LTE standard upgrade and flexible upgrade, so the high performance multi-core DSP scheme is scalable and flexible extensions to solve this problem. In this paper, Institute of computing technology research since the baseband chip to implement the follow-up project based on China academy, first introduced the baseband chip architecture and board structure then, the design of the physical layer control system of state machine, DSP nuclear interaction mechanism, baseband data stream. By analyzing the differences between the two scheduling scheme after the selection of static scheduling scheme. According to the two main control characteristics, task allocation and task flow design of the physical layer control system, finally describes the software programming framework finally. VCS, from the tools of simulation and verification platform of the two aspects of the comprehensive verification of the system work, and then evaluate the performance of the system. The results show that the whole system The work is stable and reliable. The reasonable operation of the internal execution units and resources through the baseband control system improves the multi-task processing efficiency of multi-core DSP, and makes full use of the performance of the baseband chip, and completes the initial system design.

【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN929.5

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本文編號(hào)：1507706