《LTEMIMO培訓(xùn)》PPT課件

1、LTE MIMO技術(shù)交流主要內(nèi)容多天線技術(shù)、MIMO特性介紹LTE MIMO實現(xiàn)方案介紹MIMO中的增益理解培訓(xùn)ppt多天線技術(shù)培訓(xùn)ppt多天線技術(shù)的優(yōu)勢培訓(xùn)pptMIMO特性介紹SIMO (Single Input Multiple Output): 常規(guī)的接收分集技術(shù)MISO (Multiple Input Single Output): 常規(guī)的閉環(huán)發(fā)射分集技術(shù)MIMO: 收發(fā)兩端同時采用多天線為例極限容量 容量隨著發(fā)射天線數(shù)對數(shù)增加！培訓(xùn)pptMIMO特性介紹是不是只要增加發(fā)射天線就可以無線增加容量？協(xié)議里面定義了4根邏輯天線，4根物理天線的模式但是受限于下面幾個實現(xiàn)障礙：終端解調(diào)復(fù)雜度

2、高，終端也要實現(xiàn)4收，但是目前沒有商用或者實驗終端支持4收，2收無法實現(xiàn)4倍MIMO的吞吐量增益。終端同時處理4路碼流運算，當前的芯片CPU能力很難支持。從理論上分析還是可以做，但是在獲得相同SNR的情況下吞吐量不會是倍增的關(guān)系。但是實現(xiàn)成本會非常高由于多天線之間的相關(guān)性無法做到絕對正交，所以對于同樣SNR，4天線能夠支撐的MCS方式要比2天線低，2天線要比單天線低。但是總體是有吞吐量的增益的但是不會是倍數(shù)關(guān)系。因此廠家在實現(xiàn)多發(fā)多收一直是在決策成本與收益比！培訓(xùn)ppt主要內(nèi)容MIMO特性介紹LTE MIMO實現(xiàn)方案介紹MIMO中的增益理解培訓(xùn)pptMIMO編碼：SFBC和STBC因此：LTE

3、選用了對移動性支持更好的SFBC編碼同樣STBC也成了WiMAX高速移動性支持的一個瓶頸。天線1、2SFBCtSTBCfSTBC是在不同天線相同子載波 不同t時刻分集來獲得冗余SFBC是在不同天線不同子載波 相同t時刻分集來獲得冗余那么在高速移動的信道是時變對信號影響大還是多普勒頻移對信道的影響大呢？仿真認為高速移動信道的時變特征更明顯，所以如果采用時間上的冗余會被時變的信道抵消掉。培訓(xùn)ppt輸入：待發(fā)射的調(diào)制符號：S0、S1算法實現(xiàn)過程：（1）Layer Mapper：串并變換；（2）SFBC：對符號對s0、s1進行空頻編碼，形式為： 。其中，第i行表示天線i在相鄰兩個子載波上發(fā)射的數(shù)據(jù)，i

4、0.1 ；（3）總功率歸一化：如果需要做總發(fā)射功率歸一化，乘以 ，即 。2Tx SFBC2Tx SFBC發(fā)射結(jié)構(gòu)示意圖輸出：天線0在相鄰兩個子載波上發(fā)射的數(shù)據(jù)為：天線1在相鄰兩個子載波上發(fā)射的數(shù)據(jù)為： 下行MIMO編碼：SFBC培訓(xùn)ppt2Tx MCW2Tx MCW發(fā)射結(jié)構(gòu)示意圖下行MIMO編碼：MCW輸入：待發(fā)射的調(diào)制符號： ，其中 表示碼字n的第m個調(diào)制符號；算法實現(xiàn)過程：（1）MCW編碼：其中，第i行表示天線i在某個子載波上發(fā)射的數(shù)據(jù)；（2）總功率歸一化：如果需要做總發(fā)射功率歸一化，需要乘以 ，即 。輸出：天線0在該子載波上發(fā)射的數(shù)據(jù)為：天線1在該子載波上發(fā)射的數(shù)據(jù)為:天線1在該子載波上

5、發(fā)射的數(shù)據(jù)為： 培訓(xùn)ppt2Tx Precoding（rank=1）2Tx Precoding（rank=1）發(fā)射結(jié)構(gòu)示意圖2Tx Precoding（rank=2）2Tx Precoding（rank=2）發(fā)射結(jié)構(gòu)示意圖下行MIMO編碼：RANK1、RANK2培訓(xùn)pptMIMO模式概述協(xié)議36213中定義的MIMO模式一共包括7種單天線端口TM1（DL SIMO）開環(huán)發(fā)射分集TM2（不需要反饋PMI）開環(huán)空間復(fù)用TM3 （不需要反饋PMI）閉環(huán)發(fā)射分集TM6 （需要反饋PMI）閉環(huán)空間復(fù)用TM4 （需要反饋PMI）下行多用戶MIMO TM5（我司不支持）單天線端口5TM7 （我司不支持）26

6、.07.2022培訓(xùn)ppt自適應(yīng)MIMO算法的意義為什么要有自適應(yīng)MIMO算法？（要解決一個什么問題）面對這么多種傳輸模式，每一種傳輸模式都有它應(yīng)用的場景和一些預(yù)置條件，如何根據(jù)當前的系統(tǒng)配置、信道環(huán)境、UE能力選擇一種最合適的傳輸模式是自適應(yīng)MIMO算法要解決的問題。自適應(yīng)MIMO算法要達到的目標是什么？（直觀的目標）靜止場景：自適應(yīng)MIMO算法獲得的平均吞吐率與當前性能最好的MIMO模式一致。移動場景：自適應(yīng)MIMO算法獲得的吞吐率曲線能夠?qū)λ蠱IMO模式的吞吐率曲線形成外包絡(luò)。26.07.2022培訓(xùn)ppt下行MIMO實現(xiàn)方案移動速度判斷： c為光速，fs為載頻，fd max為eNB檢

7、測到最大多普勒頻移。頻譜效率SE的計算： SE =Tpt_max/38*(38+30)/10 吞吐量/帶寬發(fā)射相關(guān)性Dt的計算：接收相關(guān)性Dr的計算：移動速度（km/h）最大多普勒頻偏（Hz）51210241536307260144120289培訓(xùn)ppt1.0算法概述1.0算法實現(xiàn)方案分集/復(fù)用切換：根據(jù)CQI及Rank1連續(xù)上報次數(shù)實現(xiàn)分集與復(fù)用的切換，且切換門限固定。開環(huán)/閉環(huán)切換：使用eNB L1上報的頻偏級別實現(xiàn)開閉環(huán)的切換。1.0算法的主要思想分集/復(fù)用切換：一般認為在信道質(zhì)量較差時適合使用發(fā)射分集，而且UE測量的Rank值則能夠非常直接的體現(xiàn)當前適合的模式，所以采用CQI+Rank

8、的方式完成分集復(fù)用的切換。開環(huán)/閉環(huán)切換：當UE移動速度過快，PMI反饋延時大于信道相干時間情況下，不適合使用閉環(huán)模式，而Doppler頻偏直接反映信道相干時間，所以使用頻偏作為開閉環(huán)切換條件。26.07.2022培訓(xùn)ppt2.0算法概述2.0算法實現(xiàn)方案分集/復(fù)用切換：使用長期濾波后的頻譜效率及Rank1概率作為分集復(fù)用的判決條件，并且切換門限采用自適應(yīng)方式。開環(huán)/閉環(huán)切換：使用上行預(yù)編碼增益BF_Gain作為開閉環(huán)切換的判決條件。2.0算法與1.0算法的主要區(qū)別分集/復(fù)用切換：這一部分基本沿用1.0的思想，采用CQI和Rank作為算法輸入?yún)?shù)，只不過2.0中不是直接使用上報的CQI值，而是

9、使用CQI對應(yīng)的頻譜效率，并且切換門限也由原來的固定門限變?yōu)樽赃m應(yīng)。開環(huán)/閉環(huán)切換：這一部分變化較大，不再使用頻偏作為開閉環(huán)的判決條件，而是改用上行預(yù)編碼增益作為唯一的判決門限，而且該門限也是自適應(yīng)的。26.07.2022培訓(xùn)ppt自適應(yīng)MIMO算法總流程26.07.2022培訓(xùn)ppt初始MIMO模式配置及MIMO模式回退初始MIMO模式配置當UE初始接入時，eNB會為其配置缺省MIMO模式。在我司系統(tǒng)中缺省MIMO模式為Tm2（不考慮單天線端口情況）。初始MIMO模式配置信息在RRC_CONN_SETUP消息中攜帶。MIMO模式回退當HARQ平均重傳次數(shù)超過TH_MAX_HARQ（回退門限）

10、時，會通過RRC_CONN_RECFG消息將UE配置為缺省模式，即Tm2。并且只有當HARQ平均重傳次數(shù)小于TH_MIN_HARQ后，才能重新進入MIMO模式配置流程。為了防止MIMO模式間的乒乓切換，通常TH_MIN_HARQRPSOPS 上行虛擬MIMOUser 1 dataChannel InformationUser1User2User kSchedulerMIMODecoderUser k data培訓(xùn)ppt主要內(nèi)容MIMO特性介紹LTE MIMO實現(xiàn)方案介紹MIMO中的增益理解培訓(xùn)ppt陣列增益（功率增益）MIMO系統(tǒng)的增益分解：陣列增益(Array Gain)分集增益(Diver

11、sity Gain)空間復(fù)用增益(Spatial Multiplexing Gain)干擾對消增益(Co-Channel Interference Reduction Gain)陣列增益: 對接收信號平均信噪比的改善怎么理解陣列增益？一種理解法：一根天線10w，雙天線發(fā)就20w，對于接收方都是有用信號，但是帶寬范圍內(nèi)噪聲20W與10w是一樣的，因此C翻倍，而N未變，所以SNR double 了。另外一種理解法：對于SFBC，在兩根天線在不同的子載波上發(fā)送相同的碼字2次，對于STBC在兩根天線上不同時間發(fā)送相同碼字2次，對于接收來說解調(diào)成功率增加了一倍，所以有至少3dB的增益。培訓(xùn)ppt分集增益分集增益: 減少衰落信道下接收信號信噪比的波動以接收分集為例：怎么理解分集增益？接收分集：多徑效應(yīng)越明顯，增益越高。NLOS的分集增益高于LOS的分集增益。平均有3dB增益，多徑時可能超過（與單天線相比）h1h2h1+h2SSS培訓(xùn)ppt復(fù)用增益 由前面的分析可知，如果信道環(huán)境散射充分，那么MIMO傳輸信道可