MIMO檢測技術(shù)在LTE系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

　　摘要: 隨著移動通信的發(fā)展，新一代移動通信標準LTE(Long Term Evolution，長期演進)對傳輸速率和系統(tǒng)容量等提出了更高的要求，這就需要采用更先進的技術(shù)來實現(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)就是實現(xiàn)高速傳輸，提高傳輸質(zhì)量的重要途徑。本文對MIMO檢測技術(shù)在LTE系統(tǒng)中的應(yīng)用進行了分析與研究。

　　引言

　　相對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還為用戶提供了速率更高，移動性更好的通信服務(wù)，因而LTE技術(shù)被視為B3G乃至4G未來無線移動通信的主流候選標準之一。本文對MIMO檢測技術(shù)在LTE系統(tǒng)中的應(yīng)用進行研究。

　　LTE系統(tǒng)架構(gòu)

　　眾所周知，LTE技術(shù)采用了當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。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)傳輸在邏輯上是獨立的;

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

　　● RRC連接的移動性管理完全由E-UTRAN進行控制;

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

　　● 多個邏輯節(jié)點可以在同一個網(wǎng)元上實現(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(取消了RNC節(jié)點)，其中節(jié)點數(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延以及用戶數(shù)據(jù)的傳輸時延，同時也降低了建網(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)對收發(fā)信號處理的角度來講，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)在接收端對信號進行處理時是稍有不同的，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，同時也可以采用QRD-M以及SQRD-M等算法對系統(tǒng)性能進行優(yōu)化。