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LTE-A下行MIMO技術(shù)新特性及測試方法研究

2013-12-06 來源:微波射頻網(wǎng) 字號:
(2)、引入CSI-RS

在LTE-A中沒有設(shè)計8端口的CRS,因此引入了新的測量參考信號CSI-RS來頂替原有CRS的信道估計功能,從而保證基站能根據(jù)UE上報的CSI信息進(jìn)行多用戶調(diào)度。CSI-RS的端口數(shù)可以是2,4或8,即使在8端口的情況下,由于CSI-RS采用了CDM+FDM方式,每個RB上每個端口的CSI-RS只占用1個RE,且發(fā)送周期可調(diào)配。因此,CSI-RS導(dǎo)頻開銷很少,保證了業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)所占信道資源的比例。

CSI-RS采用的偽隨機(jī)序列生成方式與解調(diào)RS相同,不同之處在于序列的初始值。解調(diào)RS的初始值由小區(qū)ID,時隙在無線幀中的編號,擾碼偏移決定,而CSI-RS則由小區(qū)ID,時隙在無線幀中的編號,OFDM符號在時隙中的編號以及CP類型決定。CSI-RS的導(dǎo)頻結(jié)構(gòu)共有兩種,一種同時適用于TDD和FDD,另一種僅適用于TDD,F(xiàn)DD可選。圖2和圖3給出第一種導(dǎo)頻結(jié)構(gòu),圖中不同顏色的CSI-RS可分配給不同的用戶,不同的數(shù)字表示不同的端口號。

無論何種CSI反饋模式,只有當(dāng)LTE-AUE被配置到TM9模式時,UE才使用CSI-RS做信道估計,其他模式時UE都采用C-RS做信道估計。小區(qū)中如果配置了CSI-RS,CSI-RS相關(guān)參數(shù)需要高層通過顯式信令告知底層,包括:CSI-RS端口數(shù)、周期、起始位置、導(dǎo)頻結(jié)構(gòu)類型、子幀內(nèi)位置標(biāo)識。CSI-RS不在特殊子幀中傳輸,并且如果和SS/MIB/SIB1/Paging消息沖突,應(yīng)避讓相應(yīng)資源位置,而PDSCH則需避讓CSI-RS所占用的資源位置,在進(jìn)行PDSCH速率匹配計算時應(yīng)刨去避讓的資源。

(3)、增加新的MIMO模式和下行控制信道格式

為了適應(yīng)下行8天線空間復(fù)用傳輸,LTE-A增加了TM9模式。在該模式下,解調(diào)導(dǎo)頻和數(shù)據(jù)在發(fā)送前都進(jìn)行預(yù)編碼處理,這樣預(yù)編碼碼字就隱形地體現(xiàn)在信道估計矩陣中,終端不用基站告知PMI,預(yù)編碼矩陣也不再被限制在碼本范圍內(nèi),而是可以在保證功率受限的基礎(chǔ)上任意選擇預(yù)編碼向量,終端通過信道估計即可直接對數(shù)據(jù)信號進(jìn)行解調(diào),大大節(jié)省了信令開銷。

另外,LTE-A設(shè)計了專用于TM9傳輸模式的控制信道格式DCI2C,攜帶了資源分配,PUCCH功率控制,調(diào)制編碼方式,PDSCH資源位置,HARQ進(jìn)程數(shù),SRS請求等信息。與DCI2B有所區(qū)別的是:DCI2B只需要攜帶2bit信息,其中1bit信息指示端口7或8,1bit信息標(biāo)識擾碼ID;而DCI2C共需3bit信息分別標(biāo)識天線端口、層數(shù)和擾碼偏移。

(4)、擴(kuò)展UE反饋方式和碼本

在LTE-A中,引入解調(diào)導(dǎo)頻不僅提高預(yù)編碼的靈活性,同時也對基站獲取信道信息的能力提出了更高的要求。為了提高預(yù)編碼增益,LTE-A采用了更靈活的反饋方式,可以分為以下3種方法:

●基于PMI的隱形反饋

為了保持與LTE的后向兼容,LTE-A保留了LTE中的PMI反饋方法。在該方法中,UE首先通過下行信道估計獲取信道信息,依據(jù)最大容量或最小MMSE準(zhǔn)則從碼本(基站和終端都已知)中選擇最優(yōu)碼字,并通過上行反饋信道告知基站,同時反饋的還包括RI和CQI信息。基站獲取反饋信息后可以直接利用PMI選擇預(yù)編碼矩陣,也可以結(jié)合其他信息,從而得到更優(yōu)的預(yù)編碼矩陣。這種LTE采用的UE反饋機(jī)制具有信令開銷小、處理簡單、預(yù)編碼性能較好的特點(diǎn)。但由于碼本大小的限制,基站無法獲得更充足的下行信道信息,降低了基站預(yù)編碼處理的靈活性。雖然能夠保證SU-MIMO較為穩(wěn)定的性能,但是無法適用于MU-MIMO和CoMP技術(shù)。

●顯式信道信息反饋

由于隱式信道信息反饋提供的信道狀態(tài)信息較少,限制了預(yù)編碼處理增益,無法滿足MU-MIMO和CoMP復(fù)雜場景下的應(yīng)用需求,因此LTE-A在保留原有UE反饋方法的同時引入了顯式信道信息反饋機(jī)制。在該機(jī)制中,UE直接將下行信道信息反饋給基站,由基站負(fù)責(zé)計算生成預(yù)編碼向量。為了減少由此帶來的反饋開銷,UE在反饋信道信息前也需要先根據(jù)碼本量化,再反饋碼字標(biāo)識。但與LTE不同的是,LTE-A碼本由兩個子碼本組成,一個反映信道的長期變化特性(如期望、方差等),一個反映信道的短期變化特性。前一個碼本由于變化慢,可以降低反饋周期,由此可以在滿足信道信息需求的同時控制信令開銷。

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