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LTE-A下行MIMO技術新特性及測試方法研究

2013-12-06 來源:微波射頻網 字號:

1、引言

為滿足未來全球移動通信在低成本、靈活服務、高速移動、增強數(shù)據(jù)速率等方面的需求,國際電信聯(lián)盟無線通信部門(ITU-R)在2008年3月發(fā)出通函,向各成員征集新一代國際移動通信系統(tǒng)(IMT-A)候選技術提案,正式啟動了IMT-A標準化工作。與此同時,3GPP在2008年3月的RAN39次會議上提出并通過了LTE-A的研究項目(SI)申請。在2008年6月RAN40次會議期間的Workshop會議上,3GPP通過了規(guī)范TR36.913v8.0.0,從而完成了對LTE-A需求的整體描述報告。2009年6月,3GPP向ITU提交了LTE-A的技術描述文件,10月提交了自評估報告,完成了IMT-A候選技術提交工作。2010年10月20日,國際移動通信工作組第5研究組(WP5D)第9次會議確定LTE-A為IMT-A國際標準之一。

LTE-A作為LTE的演進版本,在保持與LTE良好后向兼容的基礎上,需要達到IMT-A對數(shù)據(jù)速率和移動性的更高要求。為此,3GPP在LTE-A中引入了增強型上下行MIMO(Enhanced UL/DL MIMO)、載波聚合(Carrier Aggregation)、協(xié)作多點傳輸(Coordinated Multi-Point Tx&Rx)、中繼(Relay)等多項關鍵技術,旨在從數(shù)據(jù)速率提升、覆蓋范圍擴展、邊緣吞吐量改善等多個方面來增強用戶體驗。

本文主要對LTE-A中增強型下行MIMO技術的新特性進行介紹,進一步提出了針對新特性的UuIOT測試方法考察無線設備功能實現(xiàn)的完整性。

2、增強型下行MIMO

新特性LTE-A增強型下行MIMO最顯著的特點就是將發(fā)送天線由4個擴展到8個,由此LTE-A可以實現(xiàn)最高8層的空間復用,為系統(tǒng)帶來更多的空間自由度,提高頻譜效率,增加系統(tǒng)容量。但是擴展天線數(shù)目并不是簡單的將4天線增加為8天線,而是在滿足后向兼容的基礎上對LTE下行MIMO技術原有特性進行改動和擴充,主要包括:

●對導頻信號做較大的改動,在滿足測量、解調基本需求的同時降低信令開銷。
●定義新的傳輸模式和DCI格式以支持Rank8的SU-MIMO和SU/MU-MIMO的動態(tài)切換。
●確了8天線的碼本,并通過支持隱形和基于信道互異性的反饋方案來減少開銷、提高性能。

LTE-A(即3GPP E-UTRA R10)與LTE(即3GPP E-UTRA R8/R9)下行MIMO的主要區(qū)別參見表1。LTE-A中下行MIMO的新特性主要包括:

(1)、擴充解調參考信號

在LTE中,下行4天線采用4端口的CRS輔助UE做信道估計和數(shù)據(jù)解調。為了降低干擾、保證參考信號解調的準確性和可靠性,協(xié)議規(guī)定當某一個端口發(fā)送CRS時,其他端口在相同的RE上不再發(fā)送任何數(shù)據(jù)。如果下行8天線也采用LTE中的CRS做信道估計和數(shù)據(jù)解調,會帶來較高的導頻開銷(28.6%),導致業(yè)務數(shù)據(jù)所占比例顯著減少、數(shù)據(jù)速率降低,難以滿足LTE-A對系統(tǒng)峰值速率的需求,因此LTE-A采用解調參考信號代替CRS用于下行數(shù)據(jù)解調。實際上,在LTE中就已采用解調參考信號,分別使用端口5和7,8用于單流和雙流波束賦形,但是在LTE-A中將解調參考信號的數(shù)目擴充到了9個(5以及7-14),可同時用于8層獨立數(shù)據(jù)流的傳輸。

LTE-A中解調參考信號采用了與LTER9中端口7,8完全相同的偽隨機序列生成方式(只是初始值不同),并采用正交碼序列獲得碼分增益。由此帶來的好處就是多個端口可以復用相同的RE,減少導頻開銷。在LTE-A中,端口7,8,11,12以及9,10,13,14被分為兩組,分別占用不同的資源位置。常規(guī)CP非特殊子幀上的解調導頻結構如圖1所示,其余情況下的解調導頻結構請參考文獻。

主題閱讀:MIMO技術
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