《多模移动通信终端信号处理与协议设计关键技术及应用》

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宽带移动通信是移动互联网、物联网和大数据产业发展的基础,对于移动场景下稳定可靠的高速传输是基本要求。但是,由于4G、5G移动通信系统多小区同频组网,小区间干扰会对移动终端数据传输性能造成较大的影响,小区边缘终端性能损失尤为严重;多种移动通信网络重叠或互补覆盖已成为移动无线通信系统的主要场景,移动终端多模间切换过程会带来传输时延增大甚至掉线等问题,造成服务质量和用户体验下降。由于厂商意见不统一、标准进展缓慢、不同无线接入技术联盟/组织无协调机制等问题,从网络侧难以解决上述问题。此外,随着通信速率的提升,多模终端的实现复杂度越来越来高,终端硬件资源消耗和功耗问题亟待解决。这些问题已成为制约多模终端用户体验和多模终端推广的重要瓶颈。

随着无线终端硬件能力的增强,从终端信号处理方法和协议设计入手解决上述问题成为可能。在国家重大项目支持下,研发了可较好的解决上述问题的移动终端信号处理和协议设计技术,并成功进行产业化推广。相关产品应用于移动通信终端产品及无线高清视频传输产品上,经济和社会效益显著。主要创新点如下:

(一)基于多天线的终端信号质量提升技术。在最大期望信道估计算法的基础上进行了改进,提出了不需要参数搜索的干扰抑制信道估计算法;结合信道估计算法和干扰抑制算法提出了迭代信道估计和干扰抑制算法,并按照干扰抑制接收机的等效噪声强度确定干扰符号重构顺序。有效抑制邻小区干扰,显著提高小区边缘终端接收信号质量。

(二)多模终端互操作增强技术。提出了基于多模覆盖地图信息、多模基站站址信息和多模信号特征的多模互操作技术方案,缩短切换时间。提出了基于机器学习的多模网络推荐和选择算法,优化用户体验。

(三)终端中继探测和决策技术。在充分考虑新型终端传输、探测性能的基础上,提出的基于最优停止理论的中继探测和选择方案,理论证明了所提方案的最优性。针对大规模密集网络,创新地提出了中继窗理论,并在此基础上提出了可行的中继组网和传输方案。

(四)FFT/IFFT硬件实现技术。FFT/IFFT是多种宽带无线通信收发系统的必备模块,该发明的FFT/IFFT处理器采用基2^4-2^2-2^3混合基的分解方式,使产生的旋转因子复杂度最低,并结合流水线结构,最终使硬件资源消耗最少;对于旋转因子的乘法采用CSD编码方式,从而大大减少了乘法器单元的消耗。

项目成果应用于移动终端芯片产品中完成LC1761、LC1860等芯片;并应用于联想终端,在全球销售;应用于九州迪飞无线高清视频传输产品中,在全国销售;项目形成实验验证平台提供中国移动进行标准化研发。过去三年应用单位累计新增销售额超过33亿元。

该发明获授权发明专利15件。成果在该领域IEEE国际核心期刊发表。

成果说明

在移动通信应用方面,该发明在联想移动通信科技有限公司的终端产品的广泛应用;在消费电子产品方面,该发明支持了成都九洲迪飞科技有限责任公司和成都新能电庄科技股份有限公司无线高清视频传输产品的研发和推向市场;在标准化研发和测试方面,该成果支撑了中国移动通信集团公司3GPP国际标准化提案工作。以上应用均取得了显著的经济与社会效益。

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