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NB-IoT 上行接收机设计与性能研究

网络与互联网体系结构 2020-03-16 v2

摘要

LTE 窄带物联网 (NB-IoT) 是 3GPP 定义的蜂窝技术,旨在为运行延迟容忍应用的众多低成本、低功耗/低吞吐量的 IoT 设备提供连接。NB-IoT 可以以独立模式、LTE 带内或 LTE 保护带方式共存于 LTE 频谱中。由于 NB-IoT 被设计在极低信噪功率比下工作,上行接收机设计面临若干挑战。本文详细研究了 NB-IoT 上行接收机的设计与性能。首先,给出了 NB-IoT 上行信道的接收机设计及相应的数学分析。具体地,展示了如何利用信号的时间/频率结构来提升接收机性能。其次,通过链路级仿真以及在商用部署的 Qualcomm(registered) FSM(Trade Mark) 平台 [1] 上的实现,对各信道的性能进行了表征。还提供了与 3GPP 定义的无线性能和协议方面要求的对比。最后,讨论了实现细节,并给出了对 3GPP Release 15 中 NB-IoT 增强提案的讨论。展示了所提出的接收机算法如何以微小或无修改的方式被采纳到 Release 15 增强中。本文的工作对于希望实现高效 NB-IoT 上行接收机以与现有 LTE 系统共存的系统设计者具有重要意义。

关键词

引用

@article{arxiv.1906.07096,
  title  = {NB-IoT Uplink Receiver Design and Performance Study},
  author = {Arvind Chakrapani},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1906.07096},
  year   = {2020}
}

备注

Submitted to IEEE Internet of Things Journal