《LTEMIMO培训》PPT课件.ppt

LTEMIMO技术交流,Page2,主要内容,多天线技术、MIMO特性介绍LTEMIMO实现方案介绍MIMO中的增益理解,Page3,多天线技术,Page4,多天线技术的优势,Page5,MIMO特性介绍,SIMO(SingleInputMultipleOutput):常规的接收分集技术,MISO(MultipleInputSingleOutput):常规的闭环发射分集技术,MIMO:收发两端同时采用多天线为例,极限容量,容量随着发射天线数对数增加！,Page6,MIMO特性介绍,是不是只要增加发射天线就可以无线增加容量？,Page7,主要内容,MIMO特性介绍LTEMIMO实现方案介绍MIMO中的增益理解,Page8,MIMO编码：SFBC和STBC,因此：LTE选用了对移动性支持更好的SFBC编码同样STBC也成了WiMAX高速移动性支持的一个瓶颈。,STBC是在不同天线相同子载波不同t时刻分集来获得冗余SFBC是在不同天线不同子载波相同t时刻分集来获得冗余,那么在高速移动的信道是时变对信号影响大还是多普勒频移对信道的影响大呢？仿真认为高速移动信道的时变特征更明显，所以如果采用时间上的冗余会被时变的信道抵消掉。,Page9,输入：待发射的调制符号：S0、S1算法实现过程：（1）LayerMapper：串并变换；（2）SFBC：对符号对s0、s1进行空频编码，形式为：。其中，第i行表示天线i在相邻两个子载波上发射的数据，i0.1；（3）总功率归一化：如果需要做总发射功率归一化，乘以，即。,2TxSFBC,2TxSFBC发射结构示意图,输出：天线0在相邻两个子载波上发射的数据为：天线1在相邻两个子载波上发射的数据为：,下行MIMO编码：SFBC,Page10,2TxMCW,2TxMCW发射结构示意图,下行MIMO编码：MCW,输入：待发射的调制符号：，,其中表示码字n的第m个调制符号；,算法实现过程：,（1）MCW编码：,其中，第i行表示天线i在某个子载波上发射的数据；,（2）总功率归一化：如果需要做总发射功率归一化，需要乘以，即。,输出：天线0在该子载波上发射的数据为：天线1在该子载波上发射的数据为:天线1在该子载波上发射的数据为：,Page11,2TxPrecoding（rank=1）,2TxPrecoding（rank=1）发射结构示意图,2TxPrecoding（rank=2）,2TxPrecoding（rank=2）发射结构示意图,下行MIMO编码：RANK1、RANK2,Page12,MIMO模式概述,协议36213中定义的MIMO模式一共包括7种单天线端口TM1（DLSIMO）开环发射分集TM2（不需要反馈PMI）开环空间复用TM3（不需要反馈PMI）闭环发射分集TM6（需要反馈PMI）闭环空间复用TM4（需要反馈PMI）下行多用户MIMOTM5（我司不支持）单天线端口5TM7（我司不支持）,Page13,自适应MIMO算法的意义,为什么要有自适应MIMO算法？（要解决一个什么问题）面对这么多种传输模式，每一种传输模式都有它应用的场景和一些预置条件，如何根据当前的系统配置、信道环境、UE能力选择一种最合适的传输模式是自适应MIMO算法要解决的问题。自适应MIMO算法要达到的目标是什么？（直观的目标）静止场景：自适应MIMO算法获得的平均吞吐率与当前性能最好的MIMO模式一致。移动场景：自适应MIMO算法获得的吞吐率曲线能够对所有MIMO模式的吞吐率曲线形成外包络。,Page14,下行MIMO实现方案,移动速度判断：c为光速，fs为载频，fdmax为eNB检测到最大多普勒频移。频谱效率SE的计算：SE=Tpt_max/38*(38+30)/10吞吐量/带宽发射相关性Dt的计算：接收相关性Dr的计算：,Page15,1.0算法概述,1.0算法实现方案分集/复用切换：根据CQI及Rank1连续上报次数实现分集与复用的切换，且切换门限固定。开环/闭环切换：使用eNBL1上报的频偏级别实现开闭环的切换。1.0算法的主要思想分集/复用切换：一般认为在信道质量较差时适合使用发射分集，而且UE测量的Rank值则能够非常直接的体现当前适合的模式，所以采用CQI+Rank的方式完成分集复用的切换。开环/闭环切换：当UE移动速度过快，PMI反馈延时大于信道相干时间情况下，不适合使用闭环模式，而Doppler频偏直接反映信道相干时间，所以使用频偏作为开闭环切换条件。,Page16,2.0算法概述,2.0算法实现方案分集/复用切换：使用长期滤波后的频谱效率及Rank1概率作为分集复用的判决条件，并且切换门限采用自适应方式。开环/闭环切换：使用上行预编码增益BF_Gain作为开闭环切换的判决条件。2.0算法与1.0算法的主要区别分集/复用切换：这一部分基本沿用1.0的思想，采用CQI和Rank作为算法输入参数，只不过2.0中不是直接使用上报的CQI值，而是使用CQI对应的频谱效率，并且切换门限也由原来的固定门限变为自适应。开环/闭环切换：这一部分变化较大，不再使用频偏作为开闭环的判决条件，而是改用上行预编码增益作为唯一的判决门限，而且该门限也是自适应的。,Page17,自适应MIMO算法总流程,Page18,初始MIMO模式配置及MIMO模式回退,初始MIMO模式配置当UE初始接入时，eNB会为其配置缺省MIMO模式。在我司系统中缺省MIMO模式为Tm2（不考虑单天线端口情况）。初始MIMO模式配置信息在RRC_CONN_SETUP消息中携带。MIMO模式回退当HARQ平均重传次数超过TH_MAX_HARQ（回退门限）时，会通过RRC_CONN_RECFG消息将UE配置为缺省模式，即Tm2。并且只有当HARQ平均重传次数小于TH_MIN_HARQ后，才能重新进入MIMO模式配置流程。为了防止MIMO模式间的乒乓切换，通常TH_MIN_HARQRPSOPS,上行虚拟MIMO,Page23,主要内容,MIMO特性介绍LTEMIMO实现方案介绍MIMO中的增益理解,Page24,阵列增益（功率增益）,MIMO系统的增益分解：阵列增益(ArrayGain)分集增益(DiversityGain)空间复用增益(SpatialMultiplexingGain)干扰对消增益(Co-ChannelInterferenceReductionGain),阵列增益:对接收信号平均信噪比的改善怎么理解阵列增益？一种理解法：一根天线10w，双天线发就20w，对于接收方都是有用信号，但是带宽范围内噪声20W与10w是一样的，因此C翻倍，而N未变，所以SNRdouble了。另外一种理解法：对于SFBC，在两根天线在不同的子载波上发送相同的码字2次，对于STBC在两根天线上不同时间发送相同码字2次，对于接收来说解调成功率增加了一倍，所以有至少3dB的增益。,Page25,分集增益,分集增益:减少衰落信道下接收信号信噪比的波动以接收分集为例：,怎么理解分集增益？接收分集：多径效应越明显，增益越高。NLOS的分集增益高于LOS的分集增益。平均有3dB增益，多径时可能超过（与单天线相比）,Page26,复用增益,由前面的分析可知，如果信道环境散射充分，那么MIMO传输信道可以等效成多个并行的传输通道。由于，