cran中lte回传压缩技术的分析与实现word格式论文.docx

摘要随着移动通信技术快速地发展，运营商要投入巨大的人力、财力、物力进行建设、运营、维护和升级等管理；网络覆盖越来越紧密，运营商还需投入大量基站，这势必导致高额能耗。C-RAN采用集中式基带处理池和分布式射频拉远单元的部署方式，有效地降低了无线接入网的建设与运维成本。然而基带处理池和射频拉远单元之间的回传网络必须能够承受巨量的实时基带信号，在20MHz 带宽的LTE-A系统中，采用8 天线配置，基带数字信号速率高达9.8304Gbps。本文针对上述背景，分析和研究了基于I/Q基带数据的压缩方法，利用MATLAB仿真了不同频域压缩器和量化器的配置对压缩模块性能的影响。还针对重采样后基带信号的统计特性，改进了压缩模块。经仿真，改进后的压缩模块的性能满足3GPP对EVM(dB)(ErrorVectorMagnitude,误差向量幅度)上限-21.9382dB的要求，其EVM(dB)达到-35.3308dB，压缩比率为2.1818。本文将I/Q压缩模块和改进后的压缩模块嵌入LTE系统的PDSCH链路进行仿真，除64QAM调制方式下有1dB内的损失，QPSK 和16QAM调制方式下的误码率性能稳定。本文还设计了基于联合Turbo译码的上行协作回传压缩方法，利用两个射频拉远单元分别回传解速率匹配后的其中两流软比特信息，在基站端利用这四流软比特信息进行联合Turbo译码。经MATLAB仿真，QPSK调制方式下，误码率为10?6 时，两个协作的射频拉远单元需要的最小信噪比分别是4dB 和4dB，而不协作的射频拉远单元需要的最小信噪比为7dB。协作的两个射频单元分别回传2流软比特信息相对于单个射频单元回传I/Q数据，QPSK调制方式下压缩比率为3.2，16QAM调制方式下的压缩比率为1.6，64QAM调制方式下的压缩比率为1.0667。最后，本文还将改进后的I/Q基带数据压缩算法在FreescaleMSC8156DSP上实现，模块的测试结果表明，DSP上压缩模块较MATLAB压缩模块的EVM(dB)有6.4445dB的损失，单个压缩模块占用存储器空间较少，处理周期为0.243854ms。此外，本文还将压缩模块和解压缩划分在AMC(AdvancedMezzanineCards)板卡的两个核上，嵌入多核DSP上的PDSCH链路，测试结果表明，DSP链路较MATLAB 链路达到10?6 误码率时有4dB左右的信噪比损失，QPSK调制方式下损失较小，16QAM 和64QAM 调制方式下损失稍大。关键字：C-RAN，LTE，回传网络，压缩，DSPABSTRACTMobileoperatorsareunderpressureaswirelesscommunicationdevelopsrapidly: hugeamountsoflabors,moneyandresourcesarethrownintoconstruction,amassof base-stationsproducemoreandmoreenergyconsumptionbecauseofthedensenessof RAN.C-RANisanevolutionofdeploymentcomposesofcentralizedBBUsand distributedRRHs,whichdecreasesthecostsofoperationsandmaintenance.However,a hugeamountofbasebanddata-ratetransportedinthebackhaulbetweenBBUandRRH shouldbeconsidered,take20MHzbandwidthLTE-Asystemwith8antennasasexample, the bit-rate is 9.8304Gbps, which impacts the backhaul of C-RANseriously.AnI/Qcompressmethodisstudiedinthisthesis,performancesaremeasuredby simulatingdifferentspectrumcompressorandquantizerwithMATLAB.Amodified compressmethodisintroducedaccordingtothestatisticsofbasebandsignals,simulationshowstheperformancesofmodifiedcompressionEVM(dB)(ErrorVectorMagnitude)equals-35.3308dB,whichmeetsthedemandingof3GPPwiththelargestEVM(