LTE-A下行MIMO技术新特性及测试方法研究

2013-12-06 来源:微波射频网 字号:
(2)、引入CSI-RS

在LTE-A中没有设计8端口的CRS,因此引入了新的测量参考信号CSI-RS来顶替原有CRS的信道估计功能,从而保证基站能根据UE上报的CSI信息进行多用户调度。CSI-RS的端口数可以是2,4或8,即使在8端口的情况下,由于CSI-RS采用了CDM+FDM方式,每个RB上每个端口的CSI-RS只占用1个RE,且发送周期可调配。因此,CSI-RS导频开销很少,保证了业务数据所占信道资源的比例。

CSI-RS采用的伪随机序列生成方式与解调RS相同,不同之处在于序列的初始值。解调RS的初始值由小区ID,时隙在无线帧中的编号,扰码偏移决定,而CSI-RS则由小区ID,时隙在无线帧中的编号,OFDM符号在时隙中的编号以及CP类型决定。CSI-RS的导频结构共有两种,一种同时适用于TDD和FDD,另一种仅适用于TDD,FDD可选。图2和图3给出第一种导频结构,图中不同颜色的CSI-RS可分配给不同的用户,不同的数字表示不同的端口号。

无论何种CSI反馈模式,只有当LTE-AUE被配置到TM9模式时,UE才使用CSI-RS做信道估计,其他模式时UE都采用C-RS做信道估计。小区中如果配置了CSI-RS,CSI-RS相关参数需要高层通过显式信令告知底层,包括:CSI-RS端口数、周期、起始位置、导频结构类型、子帧内位置标识。CSI-RS不在特殊子帧中传输,并且如果和SS/MIB/SIB1/Paging消息冲突,应避让相应资源位置,而PDSCH则需避让CSI-RS所占用的资源位置,在进行PDSCH速率匹配计算时应刨去避让的资源。

(3)、增加新的MIMO模式和下行控制信道格式

为了适应下行8天线空间复用传输,LTE-A增加了TM9模式。在该模式下,解调导频和数据在发送前都进行预编码处理,这样预编码码字就隐形地体现在信道估计矩阵中,终端不用基站告知PMI,预编码矩阵也不再被限制在码本范围内,而是可以在保证功率受限的基础上任意选择预编码向量,终端通过信道估计即可直接对数据信号进行解调,大大节省了信令开销。

另外,LTE-A设计了专用于TM9传输模式的控制信道格式DCI2C,携带了资源分配,PUCCH功率控制,调制编码方式,PDSCH资源位置,HARQ进程数,SRS请求等信息。与DCI2B有所区别的是:DCI2B只需要携带2bit信息,其中1bit信息指示端口7或8,1bit信息标识扰码ID;而DCI2C共需3bit信息分别标识天线端口、层数和扰码偏移。

(4)、扩展UE反馈方式和码本

在LTE-A中,引入解调导频不仅提高预编码的灵活性,同时也对基站获取信道信息的能力提出了更高的要求。为了提高预编码增益,LTE-A采用了更灵活的反馈方式,可以分为以下3种方法:

●基于PMI的隐形反馈

为了保持与LTE的后向兼容,LTE-A保留了LTE中的PMI反馈方法。在该方法中,UE首先通过下行信道估计获取信道信息,依据最大容量或最小MMSE准则从码本(基站和终端都已知)中选择最优码字,并通过上行反馈信道告知基站,同时反馈的还包括RI和CQI信息。基站获取反馈信息后可以直接利用PMI选择预编码矩阵,也可以结合其他信息,从而得到更优的预编码矩阵。这种LTE采用的UE反馈机制具有信令开销小、处理简单、预编码性能较好的特点。但由于码本大小的限制,基站无法获得更充足的下行信道信息,降低了基站预编码处理的灵活性。虽然能够保证SU-MIMO较为稳定的性能,但是无法适用于MU-MIMO和CoMP技术。

●显式信道信息反馈

由于隐式信道信息反馈提供的信道状态信息较少,限制了预编码处理增益,无法满足MU-MIMO和CoMP复杂场景下的应用需求,因此LTE-A在保留原有UE反馈方法的同时引入了显式信道信息反馈机制。在该机制中,UE直接将下行信道信息反馈给基站,由基站负责计算生成预编码向量。为了减少由此带来的反馈开销,UE在反馈信道信息前也需要先根据码本量化,再反馈码字标识。但与LTE不同的是,LTE-A码本由两个子码本组成,一个反映信道的长期变化特性(如期望、方差等),一个反映信道的短期变化特性。前一个码本由于变化慢,可以降低反馈周期,由此可以在满足信道信息需求的同时控制信令开销。

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