动态开环MIMO参数配置研究

1、动态开环MIMO参数配置研究2动态开环MIMO模式原理下行速率影响因素（RI）福州网络7应用案例下行速率影响因素（CQI）提纲3TD-LTE传输模式（TM）概述Mode传输模式技术描述应用场景1单天线传输信息通过单天线进行发送无法布放双通道室分系统的室内站2发射分集同一信息的多个信号副本分别通过多个衰落特性相互独立的信道进行发送信道质量不好时，如小区边缘3开环空间复用 终端不反馈信道信息，发射端根据预定义的信道信息来确定发射信号信道质量高且空间独立性强时4闭环空间复用 需要终端反馈信道信息，发射端采用该信息进行信号预处理以产生空间独立性信道质量高且空间独立性强时。终端静止时性能好5多用户MIM

2、O 基站使用相同时频资源将多个数据流发送给不同用户，接收端利用多根天线对干扰数据流进行取消和零陷。6单层闭环空间复用 终端反馈RI=1时，发射端采用单层预编码，使其适应当前的信道7单流Beamforming发射端利用上行信号来估计下行信道的特征，在下行信号发送时，每根天线上乘以相应的特征权值，使其天线阵发射信号具有波束赋形效果信道质量不好时，如小区边缘8双流Beamforming结合复用和智能天线技术，进行多路波束赋形发送，既提高用户信号强度，又提高用户的峰值和均值速率 传输模式是针对单个终端的。同小区不同终端可以有不同传输模式 eNB自行决定某一时刻对某一终端采用什么传输模式，并通过RRC信

3、令通知终端 模式3到模式8中均含有发射分集。当信道质量快速恶化时，eNB可以快速切换到模式内发射分集模式4发射分集（MISO）： 采用两或多个发射天线和一个接收天线 ，相同数据被送至两或多个发射天线，使信号具有更强的衰减抵抗力。不直接增加数据速率，提高信号传输的可靠性。 既可用于业务信道，又可用于控制信道。空分复用（SM-MIMO）： 空间复用利用了天线间空间信道的弱相关性，在相互独立的信道上传送不同的数据流，提高数据传输的峰值速率 只应用于下行业务信道（为了确保传输，控制信道普遍采用发送分集）u依赖于无线环境依赖于无线环境u动态自适应切换动态自适应切换u与与UE能力相关能力相关u基于基于UE

4、的测量的测量u以以CQI和和RI为指标为指标发射分集与空分复用5动态开环MIMO模式u发射分集：小区边缘发射分集：小区边缘u空分复用：空分复用： in middle-to-good conditionsu降到发射分集降到发射分集u升到空分复用升到空分复用u约束条件约束条件6相关参数说明7动态开环MIMO模式原理下行速率影响因素（RI）福州网络7应用案例下行速率影响因素（CQI）提纲8vCQIchannel quality indication，由UE测量所得，一般是指下行信道质量。协议把信道质量量化成015的序列（4bit数来承载），eNodeB根据上报的CQI来决定编码方式。vCQI引入原因

5、引入原因 LTE的下行物理共享信道（PDSCH）支持三种编码方式：QPSK、16QAM和64QAM，依次需要的信道条件也不相同，编码方式越高依赖的信道条件需要越好。下行调度是由eNodeB决定，而eNodeB作为发射端，并不清楚信道条件如何，信道质量衡量和反馈由UE来完成。vCQI的选取准则的选取准则UE接收到的传输块的误码率传输块的误码率不超过10。因此，UE上报的CQI不仅与下行参考信号的SINR有关，还与UE接收机的灵敏度有关。v信道质量信道质量-CQI映射映射UE通过CRS得到的是每个子载波的SINR，通过一系列的算法根据每个载波的SINR算出RB Group的等效SINR，利用该等效

6、SINR找到最接近目标BLER（10%），再通过BLER找到对应的MCS等级，找到了MCS等级通过查表就能得出CQI值。什么是CQI9SINR如何与速率关联vUEUE：SINRCQISINRCQI映射，映射，最关键的一步最关键的一步UE将信道质量量化为4bit的数015，通过CQI上报eNodeB时域：支持周期和非周期CQI上报。周期CQI上报使用PUCCH，非周期上报使用PUSCH，eNodeB可以指示UE再上行数据传输中插入CQI上报。频域： CQI参考资源用一组下行物理资源块进行定义，下行物理资源块对应于源CQI值相应的波带。veNodeBeNodeB：CQIMCSCQIMCS映射，映射

7、，没有标准没有标准UE上报的4bit CQI只有015， eNode给B将4bit映射为5bit MCS，序号为031,其中2931保留。协议无规定 ，各厂家自设。veNodeBeNodeB：MCSMCS速率，速率，标准化标准化 通过36.213 Table 7.1.7.1.1-1， 从MCS可查调制方式和 TBS index3GPP TS 36.213 table 7.1.7.2.1-1，从TBS index可查TBS（固定资源下携带数据量的大小）TBS和调整方式决定速率10动态开环MIMO模式原理下行速率影响因素（RI）福州网络7应用案例下行速率影响因素（CQI）提纲11vRIRank I

8、ndicator , RI用来指示PDSCH的有效的数据层数对于空间复用来说，天线的层（Layer）数定义为MIMO信道矩阵的秩（Rank），也就是独立的虚拟信道的数目用来告诉eNB，UE现在可以支持的CW数，也就是说RI=1，1CW，RI1，2 CWv“码字码字”与与“流流”的概念相同的概念相同LTE R9目前有单流或双流；信道条件好时，可使用双流，即空间复用。对于空间复用来说，尽管天线的层数可以是1到4，但只可以使用1个码字或2个码字；信道条件不好时，可切换成发射 分集；v层与秩（层与秩（rank）的概念相同）的概念相同秩为1，2，3，4，表示任一时刻终端和基站间的独立传播信道的个数；不同

9、的信道环境下，天线的层数最大不会超过接收和发送两端天线数目的最小值。什么是RI12RI开关参数设置错误则无法开启双流，影响速率，需要设置为trueRI参数设置不当则导致双流启动过慢，影响速率的有效提升天线线序连接有误或不当，也会导致无法开启双流，影响速率RI对速率的影响13UE无线环境良好，传输模式为TM3，但UE上报的RI只有1没有2的情况，下行数据流一直以单流传输RI开关未开启的影响v高速率的相关因素高速率的相关因素载波带宽、调制方式、信道开销、天线通道数、符号效率v什么时候达到峰值速率什么时候达到峰值速率整个带宽均分配给一个UE-带宽使用最高阶的MCS-SINR/BLER/CQI使用可支

10、持的最大天线数-MIMO/RI14动态开环MIMO模式原理下行速率影响因素（RI）福州网络7应用案例下行速率影响因素（CQI）提纲15当前配置情况-Nokiau目前福州目前福州Nokia站点的传站点的传输模式配置的是：输模式配置的是：Dynamic Open-Loop MIMOu相关参数配置如下：相关参数配置如下：mimoOlCqiThD：7mimoOlCqiThU：8mimoOlRiThD ：1.4mimoOlRiThU ：1.616动态开环MIMO模式性能分析v要提升要提升TD-LTETD-LTE网络的下载速率，首先必须提升网络的下载速率，首先必须提升SINRSINR值，即做值，即做好基础

11、的覆盖优化。好基础的覆盖优化。NokiaNokia站点使用动态开环站点使用动态开环MIMOMIMO模式模式 TM3双流模式是速率最高的 TM3单流较TM2的速率稍高 TM7较TM2的速率稍高（在低SINR的情况下）v在已有覆盖水平下，要进一步提升下载速率，就要尽量选用在已有覆盖水平下，要进一步提升下载速率，就要尽量选用TM3TM3并提升双流比例并提升双流比例调整方法：调整方法： 根据TM3和TM2切换的原则 根据拉网统计结果，调整相应的门限参数17修改参数修改参数优化前优化前优化后优化后mimoOlCqiThD7 75 5mimoOlCqiThU8 87 7mimoOlRiThU1.61.61

12、.41.4mimoOlRiThD1.41.41.21.2 应用效果-福州网格7v福州网格福州网格7 7（东街）是福州最早开始建设（东街）是福州最早开始建设TD-LTETD-LTE网络的区域，也是福州市区网络的区域，也是福州市区的中心商业区域。的中心商业区域。TD-LTETD-LTE网络基础覆盖水平良好，网络基础覆盖水平良好， E5776 E5776的平均拉网速率可的平均拉网速率可达速率达速率34Mbps34Mbps。v经优化动态开环经优化动态开环MIMOMIMO模式的门限参数后，提升到模式的门限参数后，提升到37Mbps37Mbps。为后续的应用推。为后续的应用推广积累了经验广积累了经验18调

13、整CQI相关参数-提升TM3占比v从集团从集团ATUATU平台统计出码字平台统计出码字0 0的各个的各个CQICQI的占比情况的占比情况vCQI=7CQI=7的累计和占比为的累计和占比为87.71%,87.71%,如将如将mimoOlCqiThU设置为设置为7,则则TM3占比将有可能达占比将有可能达到到80%以上以上vTM2-TM3TM2-TM3是与原则，存在转换中间区域，占用是与原则，存在转换中间区域，占用87%可能无法达到。可能无法达到。v在中间区域可能占用在中间区域可能占用TM2TM2或或TM7TM7，转换到，转换到TM7TM7更佳。当前网络中设置更佳。当前网络中设置TM3TM3TM7T

14、M7的门限的门限为为5 5，故而也将，故而也将TM3-TM3-TM2TM2的的CQICQI门限门限mimoOlCqiThD设置为设置为5 5，压缩，压缩TM2TM2的占比。的占比。v福州网格福州网格7 7在前期的在前期的ATUATU测试中，其测试中，其CQICQI分布如下（以码字分布如下（以码字0 0说明）说明）调整后调整后TM3占比占比从从76%提升到提升到86%19 调整RI相关参数-提升双流占比v空口双路纯理想化时空口双路纯理想化时RIRI值为值为2,2,干扰很大时值干扰很大时值RIRI为为1,1,但但大部分时候干扰介于大部分时候干扰介于1,21,2之间之间, ,即从即从RI=1RI=1和和RI=2RI=2的采的采样比粗略统计各占样比粗略统计各占50%50%左右的情况下左右的情况下, ,