Models of Control Channels in the LTE System

Dizertační práce se zabývá zpracováním signálu fyzických řídicích kanálů systému LTE a vyšetřováním bitové chybovosti při přenosu řídicí informace z vysílače do přijímače v závislosti na podmínkách příjmu. Práce je rozdělena do dvou hlavních částí. První část práce je zaměřena na simulaci přenosu řídicí informace LTE v základním pásmu. Jsou zde prezentovány vytvořené simulátory řídicích kanálů ve směru uplink i downlink. Simulace jsou provedeny pro všechny druhy nastavení systému a základní modely přenosového prostředí. Jsou zde popsány výsledky vlivu použití MIMO technologií na kvalitu příjmu řídicí informace především v únikových kanálech. Druhá část práce je zaměřena na možnost nasazení systému LTE ve sdíleném pásmu ISM (2.4 GHz). Jsou zde představeny základní koncepce použití, na jejichž základě je vytvořen scénář simulací. Kapitola dále popisuje tvorbu simulátoru koexistence LTE a systému Wi-Fi v přeneseném pásmu ISM 2.4GHz. Jsou zde uvedeny výsledky simulací koexistence LTE a rušivého systému Wi-Fi provedených dle vytvořeného scénáře. Výsledky simulací koexistence LTE a Wi-Fi jsou ověřeny měřením v laboratorních podmínkách. Toto porovnání je důležité z hlediska optimalizace simulátoru koexistence. Dle výsledků obou typů simulací a měření jsou stanovena provozní doporučení, která mají přispět k bezpečnému a spolehlivému vysílání a příjmu řídicích informací LTE i při nepříznivých podmínkách příjmu.The doctoral thesis is focused on a signal processing in the LTE physical control channels and performance analysis of control information transmission according to receiving conditions. The thesis is divided into two parts. The first part deals with simulation of the transmission of control information in baseband. The created simulators for uplink and downlink are presented. The simulations are performed for all possible system settings and various channel models. The MIMO influence on a quality of control information reception under fading channels is also presented. The second part of the thesis is focused on LTE utilization in shared channel ISM (2.4 GHz). The basic LTE application concept for ISM band is presented. This concept is fundamental to created simulation scenario. The chapter also presents the LTE and Wi-Fi coexistence simulator in 2.4 GHz ISM passband. The coexistence simulation are presented according to simulation scenario and the results are shown. The simulated coexistence analysis results are verified in laboratory environment. The comparison of the simulated and the measured coexistence analysis results is crucial for further optimization of the coexistence simulator. Recommendations for optimal and reliable operation of LTE are specified according to the simulated and the measured results. Recommendations should be useful to the reliable transmission of LTE control information in bad receiving conditions.