MBFDD/MBTDD关键技术的研究( 三 )


静态方法的问题是,每个复用组中的子载波数是一定的,难以应付各种不同的部署场景和业务流量分布 。此时就需要采用动态的FFR方法,即终端所处的复用集是不断刷新的 。这种动态的调度综合考虑了用户QoS的要求、小区间干扰避免和公平性原则 。动态FFR要求基站能即时的获得每个复用集的信道质量信息(CQI),因此比较复杂 。
6、MIMO技术
MBFDD/MBTDD支持的多天线(MIMO)技术包括当前被考虑的各种MIMO方法:空间复用(SM)、预编码MIMO、空间发送分集(STTD)、空分多址(SDMA)和波束赋形等 。
由于需要同时支持多种MIMO技术,如何灵活的选择MIMO技术,如对鲁棒性要求很高的信令信息应该适合采用分集技术发送,对数据率要求很高的数据传输则适合采用空间复用,并合理分配资源也是很要害的问题 。
6.1空间复用
空间复用(SM)是目前考虑最多的MIMO技术,因为它能直接提高系统的峰值速率 。和当前其他的系统类似,MBFDD/MBTDD系统采用了矩阵的方法生成SM信号,SM也可以看成一种波束赋形 。波束的数量可能小于实际系统中天线的数量,这种情况下采用波束赋形,但可以获得的发送分集增益,信道估计的开销也相应减小 。
MBFDD/MBTDD系统支持3种类型的SM发送,前两种是大家熟知的单码流和多码流发送,另外还支持TDD模式下的伪特征值赋形 。
SCW就是将一个编码数据流采用空时处理的方法分成数“层”,在多个波束上并行发送 。SCW的反馈机制基于秩猜测算法,终端根据信道信息猜测SCW发送应该选择的“秩”,并将帙的值和CQI信息反馈回基站,随之基站就可以根据这些反馈确定数据率、发送功率、秩、AMC(自适应调制编码)的格式等发射参数 。
MCW采用相似的秩猜测算法,并根据秩确定并反馈应该发送的码流的数量,同时反馈每个码流的CQI信息,以确定该码流的数据率、发送功率、AMC格式等发射参数 。
6.2空时分集
当波束的数量小于天线数量时,MBFDD/MBTDD系统对每个波束支持空时分集(STTD)操作 。例如,在4个天线上发送两个波束的SM信号时,每个波束可以基于它所用的两个天线进行空时块码(STBC)发送 。这种情况下,符号级跳频的单位需要扩大为两个OFDM符号,以包含1个完整的STBC码字 。
6.3预编码
MBFDD/MBTDD还支持预编码(Precoding)MIMO发送 。预编码就是预先将波束指向最有利于用户接收的“方向” 。在TDD系统中,可以依靠信道的对称性从上行信道估计中获得预编码所需的信道信息,在FDD系统中,则需要依靠从接收机端的反馈 。
预编码操作在可以形成有效的波束赋形的时候非凡有效,例如当SM“层”的数量(即秩)小于天线数量时 。这种情况通常出现在发射天线大于接收天线的系统中 。MBFDD/TDD技术采用码表(Codebook)表达反馈信息,分别代表分集、视距波束赋形、预编码矩阵调制、SDMA等各种MIMO发送矩阵 。终端通过“速率和秩猜测”找出最合适的预编码矩阵,并将矩阵的代码、秩的值和CQI反馈给基站,基站则根据代码找出相应的预编码矩阵 。
6.4TDD模式下的特征值赋形
基于特征值的波束赋形可以大大的提高链路的信干噪比(SINR),以改进链路的质量 。这种方法在TDD系统中(上下行信道具有对称性)更轻易实现(基站可以利用上行信道估计获得下行信道信息) 。

;但是,实际TDD系统中的MIMO信道对称性并不那么轻易实现 。很多情况下,由于终端的能力有限(如只有一个功放),终端虽然可以用多天线接收,但却只能用单天线发送 。这时,上行(SIMO信道)和下行(MIMO信道)就不对称了,上行SIMO信道估计只能提供下行MIMO信道的不完全信息 。

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