LTE聯(lián)合仿真平臺下多用戶多小區(qū)鏈路設(shè)計及GFDM系統(tǒng)共存測試分析.pdf

1、隨著5G技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的推進(jìn)，建立一個4G與5G通信系統(tǒng)兼容的系統(tǒng)仿真平臺對下一代通信技術(shù)發(fā)展至關(guān)重要。傳統(tǒng)的系統(tǒng)級仿真中采用鏈路級到系統(tǒng)級映射方案來提供鏈路信息，在鏈路級仿真映射過程中，由于新場景的復(fù)雜化，導(dǎo)致映射精度的損失，從而使系統(tǒng)仿真缺失真實(shí)性。而純軟件鏈路仿真需要較長仿真周期，無法滿足系統(tǒng)級仿真的實(shí)時調(diào)度要求。針對這些問題，本文采用軟硬件聯(lián)合仿真，利用軟件無線電設(shè)備通用軟件無線電外設(shè)(Universal Software Radio

2、Peripheral，USRP)實(shí)現(xiàn)鏈路基帶到射頻流程。用硬件鏈路代替軟件鏈路仿真，系統(tǒng)級仿真提供系統(tǒng)信息參數(shù)，硬件鏈路實(shí)時反饋實(shí)測信道質(zhì)量指標(biāo)，達(dá)到系統(tǒng)級和鏈路級聯(lián)合仿真，以消除鏈路級仿真映射過程中映射性能損失和鏈路仿真的時效性問題。借助USRP靈活的重構(gòu)性，不僅可以實(shí)現(xiàn)LTE鏈路流程而且可用于5G物理層新技術(shù)驗(yàn)證。本文的主要工作是對聯(lián)合仿真平臺下硬件鏈路進(jìn)行設(shè)計、搭建GFDM系統(tǒng)共存測試鏈路并進(jìn)行測試驗(yàn)證，具體工作包括:
　　

3、第一，搭建軟硬件聯(lián)合仿真平臺，在該仿真平臺下基于USRP-RIO(Reconfigurable Input/Output)設(shè)備和LabVIEW Communications軟件設(shè)計針對系統(tǒng)仿真需求的長期演進(jìn)技術(shù)(Long Term Evolution，LTE)多用戶多小區(qū)硬件鏈路。多用戶多小區(qū)表示存在用戶間干擾和小區(qū)間干擾，對用戶間干擾設(shè)計九個干擾用戶的干擾受控鏈路，小區(qū)間干擾設(shè)計六個相鄰小區(qū)對目標(biāo)小區(qū)用戶的受控干擾。對所設(shè)計鏈路進(jìn)行性

4、能測試，驗(yàn)證該鏈路可滿足聯(lián)合仿真的需求。將鏈路融入到聯(lián)合仿真平臺中進(jìn)行性能測試，驗(yàn)證該鏈路可提升仿真映射精度并解決仿真時效性問題。
　　第二，考慮到聯(lián)合仿真平臺的后向兼容性，搭建5G新技術(shù)驗(yàn)證鏈路廣義頻分復(fù)用(Generalized Frequency Division Multiplexing，GFDM)系統(tǒng)共存仿真鏈路，為該平臺的GFDM系統(tǒng)共存測試鏈路做好理論準(zhǔn)備。首先從GFDM的收發(fā)鏈路、發(fā)射機(jī)和接收機(jī)模型入手，著重分析G

5、FDM與LTE下行鏈路中正交頻分復(fù)用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM)的區(qū)別，突出GFDM的低帶外功率適合于系統(tǒng)共存的特點(diǎn)。接著進(jìn)行仿真得出了保護(hù)間隔、濾波器類型、滾降系數(shù)對系統(tǒng)共存的性能影響。
　　第三，根據(jù)仿真鏈路原理搭建基于USRP-RIO的GFDM和LTE系統(tǒng)共存測試鏈路。通過該測試平臺測試了GFDM/OFDM發(fā)射功率對LTE性能影響、GFDM濾波器系數(shù)對LT