MIMO檢測技術(shù)在LTE系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

　　摘要: 隨著移動(dòng)通信的發(fā)展，新一代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)LTE(Long Term Evolution，長期演進(jìn))對(duì)傳輸速率和系統(tǒng)容量等提出了更高的要求，這就需要采用更先進(jìn)的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)更高的傳輸速率和更好的傳輸質(zhì)量。多輸入多輸出(MIMO Multiple Input Multiple Output)技術(shù)就是實(shí)現(xiàn)高速傳輸，提高傳輸質(zhì)量的重要途徑。本文對(duì)MIMO檢測技術(shù)在LTE系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了分析與研究。

　　引言

　　相對(duì)于單天線以及單載波傳輸技術(shù)，MIMO-OFDM技術(shù)可以提供更高的系統(tǒng)容量和更好的用戶服務(wù)公平性。LTE正是以MIMO結(jié)合OFDM技術(shù)為基礎(chǔ)，輔之以其他關(guān)鍵技術(shù)而達(dá)到比3G系統(tǒng)更高的傳輸速率，在高效利用頻譜資源的同時(shí)還為用戶提供了速率更高，移動(dòng)性更好的通信服務(wù)，因而LTE技術(shù)被視為B3G乃至4G未來無線移動(dòng)通信的主流候選標(biāo)準(zhǔn)之一。本文對(duì)MIMO檢測技術(shù)在LTE系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行研究。

　　LTE系統(tǒng)架構(gòu)

　　眾所周知，LTE技術(shù)采用了當(dāng)前最前沿的無線傳輸技術(shù)，但是現(xiàn)有的UTRAN系統(tǒng)框架難以滿足LTE的系統(tǒng)要求。為了全面滿足LTE系統(tǒng)需求，系統(tǒng)架構(gòu)也必須重新設(shè)計(jì)。在LTE系統(tǒng)架構(gòu)的定義方面必須遵循以下基本原則：

　　● 信令與數(shù)據(jù)傳輸在邏輯上是獨(dú)立的;

　　● E-UTRAN與演進(jìn)后的分組交換核心網(wǎng)(Evolved Packet Core network.EPC)在功能上是分開的;

　　● RRC連接的移動(dòng)性管理完全由E-UTRAN進(jìn)行控制;

　　● E-UTRAN接口上的功能，應(yīng)定義得盡量簡化，選項(xiàng)應(yīng)盡可能少;

　　● 多個(gè)邏輯節(jié)點(diǎn)可以在同一個(gè)網(wǎng)元上實(shí)現(xiàn)。

　　與3G系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)相比，接入網(wǎng)僅包括eNB (evolved Node B)一種邏輯節(jié)點(diǎn)(取消了RNC節(jié)點(diǎn))，其中節(jié)點(diǎn)數(shù)量減少，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)更加趨于扁平化。這種扁平化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)帶來的好處是可以降低呼叫建立時(shí)延以及用戶數(shù)據(jù)的傳輸時(shí)延，同時(shí)也降低了建網(wǎng)成本。

　　QRD-M算法適用條件分析

　　由于以基站功放成本的代價(jià)換取數(shù)據(jù)傳輸速率的顯著提高是完全值得的，因此下行系統(tǒng)采用了較為常用的OFDMA技術(shù)。

　　從LTE系統(tǒng)對(duì)收發(fā)信號(hào)處理的角度來講，采用DFT-S-OFDMA技術(shù)的上行系統(tǒng)和采用OFDMA技術(shù)的下行系統(tǒng)在接收端對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理時(shí)是稍有不同的，其上行和下行系統(tǒng)的接收端原理框圖分別如圖2和3所示。

　　遺傳算法以及QRD-M適用于多載波的OFDMA系統(tǒng)，而不能用于采用DFT-S-OFDMA的單載波傳輸系統(tǒng)。

　　QRD-M算法應(yīng)用及LTE系統(tǒng)研究

　　接收信號(hào)在經(jīng)過FFT變換之后，可以采用MMSE及ZF等傳統(tǒng)的線性檢測，同時(shí)也可以采用QRD-M以及SQRD-M等算法對(duì)系統(tǒng)性能進(jìn)行優(yōu)化。