[发明专利]4G宽带通信系统多核并行流水线信号的处理系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种4G宽带通信系统技术，确切地说，涉及一种基于GPP的4G宽带通信系统多核并行流水线信号的处理系统和方法，属于无线通信的技术领域。

背景技术

4G通信系统是第四代移动通信及其技术的简称。以长期演进LTE（Long Term Evolution）系统为例，LTE系统能够以100Mbps和50Mbps的速度分别实现数据的下载和上传，并能满足几乎所有用户对无线服务的需求。而4G LTE Advanced采用载波聚合技术，下行峰值速度可达150Mbps。此外，4G还可以部署在数字用户线DSL（Digital Subscriber Line）和有线电视调制解调器没有覆盖的地方，然后再扩展到整个地区，可以有效改善小区边缘用户的性能，提高小区容量和降低系统延迟。

4G系统成倍增长的吞吐率对基站和移动台的数据处理能力形成了较大的挑战，并且它要求的高度的实时性，低时延和精确同步，更使得设备制造商和运营商必须研发或购买更加昂贵、复杂的产品来满足苛刻的技术需求。

在第三代合作计划3GPP（3rd Generation Partnership Project）标准的演进过程中，三种多址接入技术是显而易见的：2G的全球移动通信系统GSM（Global System for Mobile communication）/通用分组无线服务技术GPRS（General Packet Radio Service)/增强型数据速率GSM演进技术EDGE（Enhanced Data Rate for GSM Evolution）是基于时分和频分多址的接入技术；3G的通用移动通信系统UMTS（Universal Mobile Telecommunications System）家族标志着码分多址技术进入3GPP演进过程，被称为宽带码分多址接入CDMA（Code Division Multiple Access）或简称WCDMA（Wideband Code Division Multiple Access）；最后，LTE采用了正交频分复用OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）接入技术。目前，OFDM技术已经在移动无线标准的最新技术演进中起到主导作用。

LTE延续了3GPP中的GSM和UMTS家族的技术演进，它可被看作完成了业务扩展的趋势：从简单的语音业务向建立多业务空中接口的转变。这虽然已经是UMTS和GPRS/EDGE的关键目标，但是，LTE在设计之初就考虑了无线接入技术演进这个目标，并设想所有业务都是分组交换模式，而不是最早期的电路交换模式。此外，LTE也伴随着整个系统中非无线方面的演进，业界称之为系统架构演进SAE（system architecture evolution），包含演进型分组核心EPC（Evolved Packet Core）网络。LTE和SAE共同组成了演进的分组交换系统，其核心网和无线接入都完全采用分组交换技术。

关于LTE系统需求的讨论，促使3GPP创建了一个正式的“研究项目”：其目标是通过3GPP的无线接入技术演进来确保其在未来10年的竞争力，在该研究项目的主持下，LTE Release8的需求得到完善和细化，具体需求可归纳如下：

减少时延，包括建立连接和传输；提高用户数据的传输速率；为保证业务一致性，提高小区边界传输比特率；降低每比特成本，也就是提高频谱效率；对现有带宽和新增带宽中的频谱使用更灵活；简化网络结构；无缝移动性，包括在不同的无线接入间；实现移动终端的合理功耗。

与现有系统相比较，提高LTE性能是网络运营商的主要需求，以确保LTE的竞争力。出于市场因素考虑，对不同无线接入技术进行衡量与比较的首要参数往往就是每个用户能够达到的峰值数据率。LTE Release8系统在20MHz带宽内的上下行目标峰值数据速率分别为100Mbit/s和50Mbit/s，相对应于频谱效率分别为5bit/s/Hz和2.5bit/s/Hz。移动性支持从120km/h到350km/h，甚至超过500km/h以上。另外，数据处理的时延小于5ms，信令处理时延小于100ms。