OAI軟基站與軟終端的實(shí)現(xiàn)及研究.pdf

1、利用開源系統(tǒng)平臺(tái)和硬件來研究小型的軟基站，是無線電和LTE無線通信領(lǐng)域研究的一個(gè)重要方向。近年來，隨著無線通信技術(shù)的高速發(fā)展，小型開源化的軟基站也日漸成熟并逐步得到普及，使得軟基站和軟終端的交互也成為了一種研究現(xiàn)實(shí)。因此，用于研究軟基站以及和終端的交互也在不斷研究和改進(jìn)。傳統(tǒng)無線通信研究技術(shù)上，采取的是商用的大型的基站，由于商用基站覆蓋范圍廣，性能良好，多用戶接入下穩(wěn)定性高，在目前4G無線通信領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。
　　傳統(tǒng)的商用基站設(shè)備

2、昂貴，研發(fā)周期長(zhǎng)，操作復(fù)雜度高，更改功能繁瑣。針對(duì)在LTE無線通信基站研究過程中，傳統(tǒng)的基站更改功能復(fù)雜，研發(fā)周期長(zhǎng)的問題，本文提出采用開源的OAI軟件系統(tǒng)和USRP B210硬件平臺(tái)來搭建實(shí)時(shí)運(yùn)行的軟基站及和軟終端交互的研究方法。這個(gè)方法避免了笨重昂貴的基站來長(zhǎng)周期的研發(fā)基站問題，提高了研究軟基站及和軟終端交互的效率。
　　本文研究工作主要包括以下幾個(gè)方面：
　　首先，本文介紹了軟基站研究的相關(guān)背景知識(shí)，以及其研究的意義；

3、分析了軟基站的研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢(shì)以及存在問題。
　　其次，本文詳細(xì)闡述了搭建軟基站需要的硬件軟件平臺(tái)。其中，硬件平臺(tái)主要是通用軟件無線電外設(shè)USRP B210、驅(qū)動(dòng)UHD及介質(zhì)雙工器的功能和原理。然后介紹了軟件平臺(tái)OAI開源系統(tǒng)的架構(gòu)和代碼的邏輯層次。
　　第三，本文對(duì)物理層的上下行信道進(jìn)行了深入研究，詳細(xì)闡述了物理廣播信道PBCH，物理上下行傳輸信道PUSCH、PDSCH，上下行控制信道PDCCH、PUCCH、PCFICH

4、、PHICH的功能和原理。
　　第四，本文闡述了終端隨機(jī)接入基站的物理隨機(jī)接入信道PRACH。然后，詳細(xì)介紹了終端進(jìn)行隨機(jī)接入的具體步驟，并給出了并給出了每一步驟的詳細(xì)闡述。首先，終端UE上行給基站eNodeB發(fā)送preamble，表示有一個(gè)隨機(jī)接入請(qǐng)求；其次， eNodeB收到preamble后，會(huì)在MAC層生成接入請(qǐng)求的RAR相應(yīng)，下行傳輸給UE；然后，UE監(jiān)聽到RAR，通過對(duì)比RAR包中的RAPID和上一步UE發(fā)送的prea

5、mble index比較來判斷下一個(gè)動(dòng)作。最后，eNodeB發(fā)送隨機(jī)接入競(jìng)爭(zhēng)解決來決定勝出的UE，且讓該UE駐留在小區(qū)。
　　第五，本文闡述了搭建實(shí)時(shí)運(yùn)行軟基站和軟終端的過程，并對(duì)軟基站及基站和終端的交互進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析。通過實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行了UE成功隨機(jī)接入到軟基站的實(shí)時(shí)測(cè)試，還進(jìn)行了UE和eNodeB之間的網(wǎng)絡(luò)連通性測(cè)試和空中接口速率測(cè)試。論文通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，驗(yàn)證了UE和eNodeB良好的網(wǎng)絡(luò)連通性，得到了在一定帶