LTE空中接口技术与性能_3摘要.ppt

LTE空中接口技术与性能 (3); MIMO技术简介 上行MU-MIMO的调度与解码过程 MIMO技术简介 波束赋形技术 ;;SISO、MISO、SIMO结构示意图;MIMO信道 N M;下行;3.1 MIMO技术简介;3.1.1天线的种类与应用;3.1.2 码字与层映射;;图3-1 单码字传输方式;2.层映射 LTE的多天线采用秩自适应的技术，即发送数据流的个数与实际发送天线数可以不相等，在这些情况下，这些数据流通过预编码的方式映射到实际的物理天线。这里的每个数据流就称作一个“层”。码字数、层数及与发射天线数的关系如下：码字数≤层数≤发射天线数 根据所选用的MIMO方式，层映射可分为空间复用层映射和发送分集层映射。 发送分集层映射：一个码字映射到2或4（虚天线）上层数v等于天线端口数P，2层或4层，只发送一个码字。 空间复用层映射： 1个或2个码字可映射到1、2、3或4个层（虚天线）上。层对应于信道矩阵的秩，因此层数v小于等于天线端口数P。最多4层，但最多同时发送2个码字。 ;“层”到天线口的映射的对应关系介绍如下： （1）空间复用：层的数量小于或等于发射天线的天线端口数量。 （2）发送分集：层的数量等于发射天线的天线端口数量。 在LTE下行MIMO模式下，每层对应的数据都来自码字。每个下行发射时刻每层的数据都是不同的，系统根据下行信道的Rank指示（RI）确定层的具体数目，之后利用预编码权值矩阵W(大小为P*v)将层中的数据映射到每个端口上；而在发送分集模式下，所有曾德数据都来自同一个码字，经过SFBC编码后映射到各个下行端口。 ;层映射过程 （1）单天线口发送的层映射 如果采用单天线发送，那么只有一层，即v=1。 （2）空间复用层映射 对于空间复用，层数v不能大于物理层信道发送的天线口的数量。 （3）发送分集的映射层 对于发送分集，只有一个码字，发射层数v等于发射天线端口P的数目。;3.1.3 预编码;3.1.4 下行MIMO;3.1.5 SU-MIMO与MU-MIMO;下行MU（多用户）-MIMO示意图;上行MU（多用户）-MIMO示意图;3.2 上行MU-MIMO的调度与解码过程; 随机配对：当地有个UE已经选定，就可进行随机配对，无需信道探测。 正交配对：当地一个UE已经选定，通过信道哦矩阵进行正交配对，需要信道探测。这里以3GPP的标准建议中提出的随机调度算法举例。 ; 上行MU-MIMO方式在每个调度周期内收缩可配对的用户。假设在n时隙测量的SINR表示为SINR[n]，则SINR[n]的计算公式如下： 其中K为一个时隙中的导频数量；SINR[n,k]为在时隙n子载波k上的SINR的测量值即： ;3.2.2 上行MU-MIMO的解码; 其中， 和 ：分别对应于接收天线0和接受天线1在子载波k（在“移除CP+FFT模块之后”）的接受信号： 和 ：用户0在接受天线0和接收天线1上对子载波K的信道估计： 和 ：用户1在接受天线0和接受天线1上对子载波k的信道估计（两个用户在MU-MIMO模式下的参考信号必须是正交的）； 和 ：在接收天线0和接收天线1的噪声变化估计。 由此可得出： 用户1的输出信号可表示为： ;用户2的输出信号可表示为： 从输出的信号可以看到，如果接收机不是工作咋MU-MIMO模式下，则等同于使用最大比合并（MRC）的SIMO接收机。 ;3.3 MIMO性能;从上面的仿真结果可以得出以下初步结论： （1）随着运动速度的增加，性能中毒降低； （2）系统可支持350km/h的移动速度； （3）当SNR小于16dB时，MCS性能都较低 2.SFBC的下行自适应编码（AMC）性能如下图所示： ;从上面的仿真结果可以得出一下初步加仑： （1）SFBC与SM-MIMO相比具有更好的抗衰落想能，在EVA30衰落条件下可以和AWGN下吞吐量相当； （2）随着运动速度的增加，性能平缓降低； （3）系统可支持350km/h的移动速度； （4)当SNR小于16DB时，MCS性能都较低。;3.4 波束赋形技术;波束赋形算法中的两种权值产生的方法： （1）基于上行估计的下行链路波束赋形 （2）基于反馈的DL波束赋形 波束赋形两种反馈方式的区别： （1）码本反馈方式：信道信息