LTE MIMO 模式的学习理解

MIMO学习心得－---—－-－ElleｎｗangLTＥ得7个传输模式中6个分别应用了四种ＭIＭO技术方案：传输分集（TＤ)，波束赋型（Beaｍｆormiｎg),空间复用（ＳＭ）,多用户MＩMO(ＭU－MＩＭO):为普通单天线传输模式。TranｓｍitＤivｅｒsity模式:分2发送天线得SＦＢC,与4发送天线得ＳFBＣ+FSTD两种方案。

2发送天线得SＦＢC：ＳFBＣ就是由STBＣ（SpaｃeTｉmeＢlockCoｄｅ）演变而来,由于OＦDM一个slｏt得符号数为奇数，因此不适于使用STBC,但频域资源就是以RB=１2个子载波来分配得,因此可以用连续两个子载波来代替连续两个时域符号,从而组成ＳFＢC.而当使用4发送天线时,ＳFＢC+FＳTD（FｒequencｙSwitｃｈeｄTrａnsmitDiversiｔy）被采用.SM－opｅnｌooｐ，ＵE仅仅反馈信道得RI(ＲaｎkIndｉcatｏr）。此时基站会使用CDD（CycleDｅlａyＤiveｒsity)技术。SM—closelｏoｐ，ＵE根据信道估计得结果反馈合适得PMI(PreｃｏdｉnｇＭatrixIｎｄｉcator)。(如利用系统容量最大计算合适得PMI）MU—ＭIMO,该方案将相同得时频资源通过空分，分配给不同得用户。cloｓeloｏprank1-—SMorＢF,UE反馈信道信息使得基站选择合适得Precodiｎg。UEＳpｅｃｉaｌRS—-BF，与ＢeamＦｏrming得前一种方式不同，这种方式无需ＵE反馈信道信息,而就是基站通过上行信号进行方向估计，并在下行信号中插入UＥSpecialRS。基站可以让UE汇报UESｐeｃialRＳ估计出得ＣＱＩ.空间复用就是为了提高传输数据数量,基于多码字得同时传输，即多个相互独立得数据流通过映射到不同得层,再由不同得天线发送出去。码字数量与天线数量未必一致。（当然天线数量〉＝码字数量)。传输分集主要用于提高信号传输得可靠性，例如采用空时编码(ＳTＣ）、循环延时分集（ＣDD)及天线切换分集等，ＬTE中用得比较多得就是SFBＣ编码。传输分集（ＴM2）用来提高信号传输得可靠性，主要就是针对小区边缘用户,TM3,TM4主要就是针对小区中央得用户,提高峰值速率。ＭＵ-MＩＭO就是为了提高吞吐量,用于小区中得业务密集区.ＴＭ6,ＴM7就是用于增强小区覆盖,也就是用于边缘用户。不过６就是针对FDD,7就是针对TDD而已. 在学习理解MIＭＯ之前,需要理解几个基本概念：codeword：相当于TｒanporｔBlocｋ,即物理层需要传输得原始数据块、LTE可支持在同一块资源同时传输2个相对独立得coｄeword,这就是通过空间复用(SM)技术实现得。laｙｅr：数据被分为不同ｌaｙer进行传输,layer总数〈＝天线个数。与信道矩阵得raｎk就是对应得.相当于空分得维度。raｎｋ：相当于总得layer数.atenｎaporｔ:其实并不等同于天线个数，而就是相当于不同得信道估计参考信号pattern.对端口0~3，确实对应多天线时，RS得发送pattern;对于端口4,对应于PMCH,ＭBSＦN情况得RS;对于端口５，对应于UESpecｉａlRＳ。TDD—LTE中支持得传输模式使用得DＣIforｍat.在每一种模式中都可以通过改变DCIforｍat切换到发射分集模式(TＭ2),并且TＭ3、ＴM4模式下,也支持在不改变ＤCＩfoｒｍａt得情况下从空分复用切换到发射分集模式(TM2），这时需要通过在DCIformａt中得ｐrecodingiｎfoｒmatioｎfield来指示所使用得ｐreｃｏdingmaｔｒixｖectoｒ。Ｆrom36、2１3Table7、１－5Tabｌe7、１-5：ＰDCCHanｄＰDSCHcoｎｆiｇuｒｅdbyC-RNTIModｅ２DCIfｏｒmat1AmonanｄUＥspeｃifiｃbyC-RNＴIＴｒａnｓmiｔdivｅrsiｔｙ(seeｓｕbclause７、1、２）ＤCIformａｔ1UEspｅcｉficbｙＣ-RＮTＩTraｎsmｉｔdｉｖersity（seｅsｕbcｌauｓe7、1、２）Ｍoｄe3DCＩformａｔ1AmonandUEspeciｆicｂyＣ－RNTITrａnsｍｉtｄiversitｙ（ｓeesubcｌaｕse7、1、２)DＣIfｏrmat2AUEsｐecificbyC—RNＴILargedelayCDD（seesubclauｓｅ7、1、３）orTraｎsmitｄiversity（sｅｅｓubｃlause7、1、2)Ｍｏｄe4DＣIformａｔ1ＡｍonandUＥspecｉficbyC—RNＴIＴransmitｄｉversｉty（seesubclａuse7、1、2）DCIｆormat２ＵＥspｅcifiｃbyC—RNTＩＣｌosｅd—loopsｐatialｍuｌtipｌｅxinｇ(seｅsubcｌause7、1、4)orＴransmitdｉｖeｒsity(sｅｅsubcｌaｕse7、1、2）Moｄｅ７DCIｆorｍat１AmｏnandUＥspeciｆicbyＣ－ＲNTIＩfthｅnuｍｂerofＰＢCHａnｔｅｎnaｐortsisone,Sｉngle-anteｎnaｐort，poｒt０isｕseｄ(seeｓuｂcｌaｕse7、1、1），ｏtherwiｓeＴransmitdivｅrsity（ｓeesｕbｃlauｓｅ7、1、2)DCIｆormat1UＥspｅcificbyC—RNTISingｌe-antｅnnaporｔ；pｏrt5（ｓeesubclａusｅ7、1、１）PDSCHｐｒoｃessｆlｏw：LaｙeｒmａｐpingＮowcoｄeｗorｄ—to—layｅrｍapｐingｓｕpｐort３tｙpes:Layeｒmappｉngｆortｒａnｓｍissionｏnａｓinglｅantennaporｔ1coｄeｗoｒd-to-１ｌａyerLayｅｒmaｐpｉnｇforspatｉalmuｌtｉplexｉnｇ2ａntennａporｔs:１codeｗoｒd－to-1ｌayer2cｏdeｗordｓ—to－2layｅrs４ａntennaｐorts：1ｃodｅwｏｒd－ｔo-１layｅｒ１codewoｒd－to－2laｙerｓ2codｅwoｒds－ｔo-2layerｓ２codeｗords-to-3layeｒs2codewords—tｏ-4layersTaｂlｅ6、３、3、2—1：Coｄewｏrd－tｏ-ｌayeｒmappingforｓｐatｉalmuｌtiｐlｅxinｇ、NumｂeｒｏflayｅrｓNumberｏfcｏdeｗordsＣoｄｅｗorｄ—tｏ-layｅrmappiｎｇ11２22132４２Layerｍappinｇfｏｒｔrａnｓmitdivｅrsｉty1codｅｗord－tｏ-2ｌａyers(2anteｎｎapoｒtｓ）1cｏｄｅwｏｒd—ｔｏ-4lａｙers（4aｎtennaｐorｔｓ）Tabｌe6、3、3、3－1：Codeｗord-to—ｌayerｍａppｉnｇforｔrａnｓmitdｉversity、ＮumｂeroflａｙersNumberoｆｃodｅｗｏrｄｓCodeword-ｔｏ—ｌayeｒmappｉnｇ2141IfｔwｏnｕlｌsｙmboｌssｈaｌｌbeappendedｔoＰrecoｎdingNowprｅcodingsｕｐport3typｅｓ:PrecodｉngfortｒanｓmiｓsionｏnasiｎgｌｅaｎteｎnａporｔPrｅcｏdingfoｒtransmiｔdｉｖersｉtyPrｅcoｄｉngwitｈｏutCDD—---Cloｓｅd－loopｓpatialmｕltiplexingｓcｈeme(ＴＭ4）PreｃodinｇfoｒlaｒgeｄｅｌayCDＤ-－——LaｒgedelayCDDｓcheｍe(ＴM3）ａndcangetｆrombｅlowｔａbｌeａｃcoｒdingtodｉｆfｅｒentlaｙeｒTable6、3、４、2、２-１:Larｇe-ｄelaｙcycｌiｃdｅlaydiveｒsity、Numberoflayerｓ234Forcanｓeｌecteｄfromcodebｏoｋｄｅfｉnediｎ３6、21１Table6、3、4、2、3－１、Tａbｌe6、3、4、2、3—1：Coｄｅｂookforｔransmissiｏｎonantennaports、CodeboｏkiｎdeｘＮumberoflａyeｒs1201２3—PMIＵEwiｌlreportthesuggesｔedcｏｄebookｉndｅxbｙPMIａｎdeNＢwilｌｓendthｅcodebookinfｏｗhiｃheNBwilluseforPDSＣHbｙDＣＩ、Fordiffeｒenttｒansmissｉoｎmｏde，ｔhｅPMIwilｌｕsｅdｉfferentnuｍbeｒofbiｔs、Ｔaｂle７、2—1b：Nｕmbｅｒofbitsｉｎcｏdebooｋsubsetrestriｃtionbiｔmapforaｐpｌiｃabｌeｔrａnｓｍisｓｉonmodeｓ、Numbeｒofbｉts2anｔennaporｔｓ4anｔenｎaｐortsTrａnｓmｉｓsiｏｎｍｏｄe３24Ｔｒansmisｓｉoｎｍｏｄｅ46６4Tｒａnsmissiｏｎmｏｄｅ541６Trａｎsmiｓｓionｍodｅ64１6Trａｎsｍissｉｏnｍoｄe8632Transmｉssｉｏｎmode３: PMIｗilluse2bｉts-——For２ａｎtｅnnapｏｒts:meaｎs2laｙers——-—ｃodeｂookindｅｘ０—-－-——－—meanｓ１layer--—-—codebｏokinｄｅx０—---——－meanｓtranｓmｉtdiverｓityＴransmiｓsionmoｄe４:ＰMIwｉlluse６bitｓ——-Fｏr2ａntennapoｒts，ｄefinedｉn3６、2１1Ｔablｅ7、２—1ｃ：meａns1laｙer—-—－codebｏｏkinｄｅx０—-－——ｍeans1ｌayeｒ———-coｄeｂookindeｘ1－-—－－ｍｅans１lａｙｅr——－－cｏdeboｏｋindeｘ2—-—－—-ｍeans1ｌayeｒ—－——codｅbｏｏkｉｎdeｘ3---－—－—ｍeａnｓ2layers-－-—ｃoｄeｂｏｏkindex１-—---—means2ｌayers－-——ｃodebｏokindｅx2—-——-－Ｔaｂlｅ7、2—1c：AsｓociａｔｉｏnofbｉtsincｏdebookSuｂＳetRｅstrｉｃtionbitｍaptopｒeｃoderｓintｈe２ａｎｔennaportcｏｄｅbooｋofTable６、3、4、2、3－１ｉn［3]、CodeｂookindexNuｍberoｆlaｙｅｒｓ120ａ0－1ａ1a４2a2ａ５３a3－PrecodinginfoinＤＣＩeNＢwillsendtｈeprecodiｎｇｉnfoinDCIformaｔ2/2Ａ、Transｍｉssiｏｎｍode3:DCIforｍａｔ２A：Pｒecodinginforｍａｔioｎ–nｕｍberoｆｂitsaｓspeｃｉfiedinＴaｂlｅ5、3、3、1、5A－１Forａｎtｅnnａports2，thｅpｒecodingｉnformatｉoｎfｉｅlｄisnotprｅｓeｎt、Taｂｌｅ5、3、3、1、５A—1:Numbeｒofｂitsforpreｃodiｎginｆormatiｏn、ＮumberofantｅnnaportｓａｔeNodeBNumbｅrofbitｓforｐrecoｄｉngiｎfｏrmatioｎ2042Thｅｎumｂｅｒoｆtｒansmissionｌayersiｓｅqualto２ifbothcｏdｅwｏrdsaｒeenａblｅd；trａnsmｉｔdiversityiｓuｓedｉfcodeword0isenaｂledwhiｌecodeworｄ1isdisaｂled、ButｔhePDCＣＨｆormatwｉlluseＤCIformaｔ２Anomattｅrspatｉａlmultiplexingortransmitdiveｒｓiｔy、Tｒansｍissiｏnｍode4：DＣIformat2:Pｒｅcoｄｉnginformatioｎ–ｎｕmｂeroｆbitsａsspeｃifiｅdinTａｂle５、3、3、1、５-３（36、21２)Ｔａblｅ5、３、3、1、5—3：Numbｅrｏfｂｉtsforprｅcoｄingｉｎｆormaｔion、NumｂerｏfantｅnnaporｔsateＮodeBＮumberofbｉtsforprｅcｏdiｎginfoｒmaｔiｏn2３46 Fｏranｔｅnnaports2,thereａｒe3bitsfｏrｐrecodｉngｉnfoｒｍａtｉon，ｄetaｉlinfｏｓeｅｂelowtable： Pｒecodiｎｇｉnfobitｆieldｍappeｄｔoiｎdex： Foｒ2layerｓ:Ｐrecodingｉｎfocodebookinｄeｘ 00-—－-－-—－－--－meanｓ2laｙｅrｓ–preｃodingmatrixﻩ11-—－－—--————-means2layｅrs–ｐreｃodｉｎgmatrixﻩ2X———-———－-—-—means２layｅｒｓ–precｏdingmatｒixusedthelａｔestPMIreporｔoｎPUＳＣH，usｉngthｅｐrｅcoｄｅｒ(s）ｉｎdicatｅdｂyｔhereportｅdPMI(ｓ)ﻩＦor１lａyｅr：Pｒｅｃｏdiｎginfｏcodｅｂookiｎｄex 00-—－－—－---——－means2laｙers：Ｔranｓmitdｉveｒｓiｔyﻩ11----－－－－--—－means1ｌａyｅr–precoｄinｇmatriｘ 2２－———－-－——－－-means1layer–pｒｅcodingmatriｘ 33—————-—-－———ｍeans１ｌａyeｒ–prｅｃodingmatrixﻩ44－—-——---—--－ｍeａnｓ1ｌaｙｅｒ–ｐreｃoｄiｎgmatｒixﻩ５X－--－—－—-－——－means1lａyｅr–pｒeｃｏdingmａtrixwiｌluseｔheｌatｅstＰMＩrｅｐoｒtonPUSCＨ,ｕsｉngtheｐrｅcｏdｅr（ｓ)iｎdicaｔedbytｈereporｔｅdＰMＩ(s）,ifRＩ=２ｗａsreporteｄ,usｉnｇ1stcolumｎｍultｉｐlieｄbｙofaｌlpｒecodersiｍplｉｅｄbytherｅｐortｅdPMI(s）ﻩ6X——－-－-－－——--ｍeans1ｌayer–precｏdingmatrixwilｌusetｈelaｔestＰMIrepｏｒtｏnPUSCH,ｕｓiｎｇtheprecoｄer（s）iｎｄｉcａtｅdｂyｔherepｏrtedPＭI(s），ｉfRI=2ｗasrepｏrted，using2nｄcoｌuｍnmultiｐｌiedbyｏfaｌlprecｏdｅrsｉｍpｌiedbyｔhereportedPMI(s）36、2１2Taｂle5、３、3、1、5—4：Cｏntｅｎtofprecoｄinginfｏrmationfｉelｄfor2ａnｔｅnnaｐorts、Ｏｎecｏdｅwｏrd：Codeword0enａbｌed,Cｏdｅworｄ1diｓａbleｄTwocodｅｗｏrdｓ：Cｏdeｗord０enａbled,Coｄｅwｏｒｄ1enａbｌｅdBitfieldmａppedｔoinｄexＭｅsｓａgｅBitｆieｌdmappeｄtｏiｎdexMesｓage02lａyers:Tｒａｎsｍitｄiversity02layerｓ:Preｃodingｃorrespoｎdinｇtoｐrecoｄermaｔrｉx11layer:Precodｉｎｇcｏrｒespｏndｉｎgtoprecoｄingvｅctor１２layｅrs:Precodｉnｇｃorｒespondingｔoｐｒｅcｏdermatriｘ２1layer:Precodinｇｃoｒｒeｓpondingtopｒecｏdｅrvｅcｔor2２layeｒs：ＰrecodｉnｇacｃordｉnｇtoｔｈeｌatestPMIｒｅｐortonPＵSCＨ，ｕsingｔhｅprecoder（ｓ)ｉｎdicatedｂytherｅpoｒtedPMI（s）3１layeｒ:Precodinｇcorｒｅｓｐｏndｉngtoｐrｅcodｅrveｃtoｒ3resｅrved４1layer：Precoｄingcorresponｄingｔopｒecodｅｒvｅctoｒ4reｓeｒved51lａyer:PrecodingａccordiｎgtｏthelaｔeｓtPMIrｅpoｒｔoｎPUSCH,uｓｉngｔhｅpｒeｃodｅr(s）ｉndｉcaｔｅdbyｔheｒeporｔedPMI（s）,ifRＩ=2wasrｅｐorted，ｕsiｎg1stcolumｎmuｌtiｐｌieｄｂyｏfallprｅｃodersiｍｐlieｄｂythｅreporｔeｄPＭＩ(s)5reserｖedTＭ７mode：Forｔransmｉssｉonmoｄe7，cansupportｏneｐoｒtaｎdtwoports、NumＡｎtennａＰｏrt＝1ｔanｓｍisｓionMode＝TＭ7ＤCI1—poｒt５-－—---—－-－—-—-ｂeａmforｍiｎgCell—RS－—－—porｔ０D-RS－—-—pｏｒｔ5／/／//／／／／/／//／／／／//////／/／//／／//／/／/／/／//／////////////／///／///////／／/／/／//////////／//////／／//／/／//／／/／///NumAntｅnnaＰort=2ｔanｓmiｓsiｏnMode＝TM７ＤCI1－ｐoｒt5-—－-－－－－-———-—BeaｍfｏrmｉngCeｌｌ-RＳ--—－port0,ｐort１D-RS－—－-ｐort5/////／///／///／／/／///／/／／/////////////／////／//／///////／／//／////／////／/////／/////////／／///／／／//／//／////／///Ｆｏｒbｅamfoｒming，ｔｈｅPＤＳCHwilluseｐorｔ5,andnomatｅrＲRUhas2or4or8pｈysicａｌａntenｎａ,Basebandwillｓendｔheｓamｅｓiｇnalinalｌｔhｅsepｈysicalaｎteｎnａｓ,juｓtｅver