動(dòng)態(tài)開環(huán)MIMO參數(shù)配置研究

1、動(dòng)態(tài)開環(huán)MIMO參數(shù)配置研究2動(dòng)態(tài)開環(huán)MIMO模式原理下行速率影響因素（RI）福州網(wǎng)絡(luò)7應(yīng)用案例下行速率影響因素（CQI）提綱3TD-LTE傳輸模式（TM）概述Mode傳輸模式技術(shù)描述應(yīng)用場景1單天線傳輸信息通過單天線進(jìn)行發(fā)送無法布放雙通道室分系統(tǒng)的室內(nèi)站2發(fā)射分集同一信息的多個(gè)信號副本分別通過多個(gè)衰落特性相互獨(dú)立的信道進(jìn)行發(fā)送信道質(zhì)量不好時(shí)，如小區(qū)邊緣3開環(huán)空間復(fù)用 終端不反饋信道信息，發(fā)射端根據(jù)預(yù)定義的信道信息來確定發(fā)射信號信道質(zhì)量高且空間獨(dú)立性強(qiáng)時(shí)4閉環(huán)空間復(fù)用 需要終端反饋信道信息，發(fā)射端采用該信息進(jìn)行信號預(yù)處理以產(chǎn)生空間獨(dú)立性信道質(zhì)量高且空間獨(dú)立性強(qiáng)時(shí)。終端靜止時(shí)性能好5多用戶MIM

2、O 基站使用相同時(shí)頻資源將多個(gè)數(shù)據(jù)流發(fā)送給不同用戶，接收端利用多根天線對干擾數(shù)據(jù)流進(jìn)行取消和零陷。6單層閉環(huán)空間復(fù)用 終端反饋RI=1時(shí)，發(fā)射端采用單層預(yù)編碼，使其適應(yīng)當(dāng)前的信道7單流Beamforming發(fā)射端利用上行信號來估計(jì)下行信道的特征，在下行信號發(fā)送時(shí)，每根天線上乘以相應(yīng)的特征權(quán)值，使其天線陣發(fā)射信號具有波束賦形效果信道質(zhì)量不好時(shí)，如小區(qū)邊緣8雙流Beamforming結(jié)合復(fù)用和智能天線技術(shù)，進(jìn)行多路波束賦形發(fā)送，既提高用戶信號強(qiáng)度，又提高用戶的峰值和均值速率 傳輸模式是針對單個(gè)終端的。同小區(qū)不同終端可以有不同傳輸模式 eNB自行決定某一時(shí)刻對某一終端采用什么傳輸模式，并通過RRC信

3、令通知終端 模式3到模式8中均含有發(fā)射分集。當(dāng)信道質(zhì)量快速惡化時(shí)，eNB可以快速切換到模式內(nèi)發(fā)射分集模式4發(fā)射分集（MISO）： 采用兩或多個(gè)發(fā)射天線和一個(gè)接收天線 ，相同數(shù)據(jù)被送至兩或多個(gè)發(fā)射天線，使信號具有更強(qiáng)的衰減抵抗力。不直接增加數(shù)據(jù)速率，提高信號傳輸?shù)目煽啃浴?既可用于業(yè)務(wù)信道，又可用于控制信道?？辗謴?fù)用（SM-MIMO）：空間復(fù)用利用了天線間空間信道的弱相關(guān)性，在相互獨(dú)立的信道上傳送不同的數(shù)據(jù)流，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆逯邓俾手粦?yīng)用于下行業(yè)務(wù)信道（為了確保傳輸，控制信道普遍采用發(fā)送分集）u依賴于無線環(huán)境依賴于無線環(huán)境u動(dòng)態(tài)自適應(yīng)切換動(dòng)態(tài)自適應(yīng)切換u與與UE能力相關(guān)能力相關(guān)u基于基于UE的測

4、量的測量u以以CQI和和RI為指標(biāo)為指標(biāo)發(fā)射分集與空分復(fù)用5動(dòng)態(tài)開環(huán)MIMO模式u發(fā)射分集：小區(qū)邊緣發(fā)射分集：小區(qū)邊緣u空分復(fù)用：空分復(fù)用： in middle-to-good conditionsu降到發(fā)射分集降到發(fā)射分集u升到空分復(fù)用升到空分復(fù)用u約束條件約束條件6相關(guān)參數(shù)說明7動(dòng)態(tài)開環(huán)MIMO模式原理下行速率影響因素（RI）福州網(wǎng)絡(luò)7應(yīng)用案例下行速率影響因素（CQI）提綱8vCQIchannel quality indication，由UE測量所得，一般是指下行信道質(zhì)量。協(xié)議把信道質(zhì)量量化成015的序列（4bit數(shù)來承載），eNodeB根據(jù)上報(bào)的CQI來決定編碼方式。vCQI引入原因引入

5、原因 LTE的下行物理共享信道（PDSCH）支持三種編碼方式：QPSK、16QAM和64QAM，依次需要的信道條件也不相同，編碼方式越高依賴的信道條件需要越好。下行調(diào)度是由eNodeB決定，而eNodeB作為發(fā)射端，并不清楚信道條件如何，信道質(zhì)量衡量和反饋由UE來完成。vCQI的選取準(zhǔn)則的選取準(zhǔn)則UE接收到的傳輸塊的誤碼率傳輸塊的誤碼率不超過10。因此，UE上報(bào)的CQI不僅與下行參考信號的SINR有關(guān)，還與UE接收機(jī)的靈敏度有關(guān)。v信道質(zhì)量信道質(zhì)量-CQI映射映射UE通過CRS得到的是每個(gè)子載波的SINR，通過一系列的算法根據(jù)每個(gè)載波的SINR算出RB Group的等效SINR，利用該等效SI

6、NR找到最接近目標(biāo)BLER（10%），再通過BLER找到對應(yīng)的MCS等級，找到了MCS等級通過查表就能得出CQI值。SINRCQIMCSModulation&TBsRate什么是CQI9SINR如何與速率關(guān)聯(lián)vUEUE：SINRCQISINRCQI映射，映射，最關(guān)鍵的一步最關(guān)鍵的一步UE將信道質(zhì)量量化為4bit的數(shù)015，通過CQI上報(bào)eNodeB時(shí)域：支持周期和非周期CQI上報(bào)。周期CQI上報(bào)使用PUCCH，非周期上報(bào)使用PUSCH，eNodeB可以指示UE再上行數(shù)據(jù)傳輸中插入CQI上報(bào)。頻域： CQI參考資源用一組下行物理資源塊進(jìn)行定義，下行物理資源塊對應(yīng)于源CQI值相應(yīng)的波帶。v

7、eNodeBeNodeB：CQIMCSCQIMCS映射，映射，沒有標(biāo)準(zhǔn)沒有標(biāo)準(zhǔn)UE上報(bào)的4bit CQI只有015， eNode給B將4bit映射為5bit MCS，序號為031,其中2931保留。協(xié)議無規(guī)定 ，各廠家自設(shè)。veNodeBeNodeB：MCSMCS速率，速率，標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)化 通過36.213 Table 7.1.7.1.1-1， 從MCS可查調(diào)制方式和 TBS index3GPP TS 36.213 table 7.1.7.2.1-1，從TBS index可查TBS（固定資源下攜帶數(shù)據(jù)量的大?。㏕BS和調(diào)整方式?jīng)Q定速率10動(dòng)態(tài)開環(huán)MIMO模式原理下行速率影響因素（RI）福州網(wǎng)絡(luò)7

8、應(yīng)用案例下行速率影響因素（CQI）提綱11vRIRank Indicator , RI用來指示PDSCH的有效的數(shù)據(jù)層數(shù)對于空間復(fù)用來說，天線的層（Layer）數(shù)定義為MIMO信道矩陣的秩（Rank），也就是獨(dú)立的虛擬信道的數(shù)目用來告訴eNB，UE現(xiàn)在可以支持的CW數(shù)，也就是說RI=1，1CW，RI1，2 CWv“碼字碼字”與與“流流”的概念相同的概念相同LTE R9目前有單流或雙流；信道條件好時(shí)，可使用雙流，即空間復(fù)用。對于空間復(fù)用來說，盡管天線的層數(shù)可以是1到4，但只可以使用1個(gè)碼字或2個(gè)碼字；信道條件不好時(shí)，可切換成發(fā)射 分集；v層與秩（層與秩（rank）的概念相同）的概念相同秩為1，2

9、，3，4，表示任一時(shí)刻終端和基站間的獨(dú)立傳播信道的個(gè)數(shù)；不同的信道環(huán)境下，天線的層數(shù)最大不會(huì)超過接收和發(fā)送兩端天線數(shù)目的最小值。什么是RI12RI開關(guān)參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤則無法開啟雙流，影響速率，需要設(shè)置為trueRI參數(shù)設(shè)置不當(dāng)則導(dǎo)致雙流啟動(dòng)過慢，影響速率的有效提升天線線序連接有誤或不當(dāng)，也會(huì)導(dǎo)致無法開啟雙流，影響速率RI對速率的影響13UE無線環(huán)境良好，傳輸模式為TM3，但UE上報(bào)的RI只有1沒有2的情況，下行數(shù)據(jù)流一直以單流傳輸RI開關(guān)未開啟的影響v高速率的相關(guān)因素高速率的相關(guān)因素載波帶寬、調(diào)制方式、信道開銷、天線通道數(shù)、符號效率v什么時(shí)候達(dá)到峰值速率什么時(shí)候達(dá)到峰值速率整個(gè)帶寬均分配給一個(gè)UE

10、-帶寬使用最高階的MCS-SINR/BLER/CQI使用可支持的最大天線數(shù)-MIMO/RI14動(dòng)態(tài)開環(huán)MIMO模式原理下行速率影響因素（RI）福州網(wǎng)絡(luò)7應(yīng)用案例下行速率影響因素（CQI）提綱15當(dāng)前配置情況-Nokiau目前福州目前福州Nokia站點(diǎn)的傳站點(diǎn)的傳輸模式配置的是：輸模式配置的是：Dynamic Open-Loop MIMOu相關(guān)參數(shù)配置如下：相關(guān)參數(shù)配置如下：mimoOlCqiThD：7mimoOlCqiThU：8mimoOlRiThD ：1.4mimoOlRiThU ：1.616動(dòng)態(tài)開環(huán)MIMO模式性能分析v要提升要提升TD-LTETD-LTE網(wǎng)絡(luò)的下載速率，首先必須提升網(wǎng)絡(luò)的

11、下載速率，首先必須提升SINRSINR值，即做值，即做好基礎(chǔ)的覆蓋優(yōu)化。好基礎(chǔ)的覆蓋優(yōu)化。NokiaNokia站點(diǎn)使用動(dòng)態(tài)開環(huán)站點(diǎn)使用動(dòng)態(tài)開環(huán)MIMOMIMO模式模式 TM3雙流模式是速率最高的 TM3單流較TM2的速率稍高 TM7較TM2的速率稍高（在低SINR的情況下）v在已有覆蓋水平下，要進(jìn)一步提升下載速率，就要盡量選用在已有覆蓋水平下，要進(jìn)一步提升下載速率，就要盡量選用TM3TM3并提升雙流比例并提升雙流比例調(diào)整方法：調(diào)整方法： 根據(jù)TM3和TM2切換的原則 根據(jù)拉網(wǎng)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，調(diào)整相應(yīng)的門限參數(shù)17修改參數(shù)修改參數(shù)優(yōu)化前優(yōu)化前優(yōu)化后優(yōu)化后mimoOlCqiThD7 75 5mimoOl

12、CqiThU8 87 7mimoOlRiThU1.61.61.41.4mimoOlRiThD1.41.41.21.2 應(yīng)用效果-福州網(wǎng)格7v福州網(wǎng)格福州網(wǎng)格7 7（東街）是福州最早開始建設(shè)（東街）是福州最早開始建設(shè)TD-LTETD-LTE網(wǎng)絡(luò)的區(qū)域，也是福州市區(qū)網(wǎng)絡(luò)的區(qū)域，也是福州市區(qū)的中心商業(yè)區(qū)域。的中心商業(yè)區(qū)域。TD-LTETD-LTE網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)覆蓋水平良好，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)覆蓋水平良好， E5776 E5776的平均拉網(wǎng)速率可的平均拉網(wǎng)速率可達(dá)速率達(dá)速率34Mbps34Mbps。v經(jīng)優(yōu)化動(dòng)態(tài)開環(huán)經(jīng)優(yōu)化動(dòng)態(tài)開環(huán)MIMOMIMO模式的門限參數(shù)后，提升到模式的門限參數(shù)后，提升到37Mbps37Mbps。

13、為后續(xù)的應(yīng)用推。為后續(xù)的應(yīng)用推廣積累了經(jīng)驗(yàn)廣積累了經(jīng)驗(yàn)18調(diào)整CQI相關(guān)參數(shù)-提升TM3占比v從集團(tuán)從集團(tuán)ATUATU平臺(tái)統(tǒng)計(jì)出碼字平臺(tái)統(tǒng)計(jì)出碼字0 0的各個(gè)的各個(gè)CQICQI的占比情況的占比情況vCQI=7CQI=7的累計(jì)和占比為的累計(jì)和占比為87.71%,87.71%,如將如將mimoOlCqiThU設(shè)置為設(shè)置為7,則則TM3占比將有可能占比將有可能達(dá)到達(dá)到80%以上以上vTM2-TM3TM2-TM3是與原則，存在轉(zhuǎn)換中間區(qū)域，占用是與原則，存在轉(zhuǎn)換中間區(qū)域，占用87%可能無法達(dá)到?？赡軣o法達(dá)到。v在中間區(qū)域可能占用在中間區(qū)域可能占用TM2TM2或或TM7TM7，轉(zhuǎn)換到，轉(zhuǎn)換到TM7TM7

14、更佳。當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置更佳。當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置TM3TM3TM7TM7的門限的門限為為5 5，故而也將，故而也將TM3-TM3-TM2TM2的的CQICQI門限門限mimoOlCqiThD設(shè)置為設(shè)置為5 5，壓縮，壓縮TM2TM2的占比。的占比。v福州網(wǎng)格福州網(wǎng)格7 7在前期的在前期的ATUATU測試中，其測試中，其CQICQI分布如下（以碼字分布如下（以碼字0 0說明）說明）調(diào)整后調(diào)整后TM3占比占比從從76%提升到提升到86%19 調(diào)整RI相關(guān)參數(shù)-提升雙流占比v空口雙路純理想化時(shí)空口雙路純理想化時(shí)RIRI值為值為2,2,干擾很大時(shí)值干擾很大時(shí)值RIRI為為1,1,但但大部分時(shí)候干擾介于大部分時(shí)候干擾介于1,21,2之間之間, ,即從即從RI=1RI=1和和RI=2RI=2的采的采樣比粗略統(tǒng)計(jì)各占樣比粗略統(tǒng)計(jì)各占50%50%左右的情況下左右的情況下,