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下行MIMO将以闭环SDM为基础,SDM可以分为多码字SDM和单码字SDM(单码字可以看作多码字的特例)。在多码字SDM中,多个码流可以独立编码,并采用独立的CRC,码流数量最大可达4。对每个码流,可以采用独立的链路自适应技术(例如通过PARC技术实现)。
下行LTEMIMO还可能支持MU-MIMO(或称为空分多址SDMA),出于UE对复杂度的考虑,目前主要考虑采用预编码技术,而不是干扰消除技术来实现MU-MIMO。SU-MIMO模式和MU-MIMO模式之间的切换,由NodeB控制(半静态或动态)。
作为一种将天线域MIMO信号处理转化为束(beam)域信号处理的方法,预编码技术可以在UE实现相对简单的线性接收机。3GPP已经确定,线性预编码技术将被LTE标准支持。但采用归一化(Unitary)还是非归一化(Non-unitary),采用码本(Codebook)反馈还是非码本(Non-codebook)反馈,还有待于进一步研究。另外,码本的大小、具体的预编码方法、反馈信息的设计和是否对信令采用预编码技术等问题(此问题主要涉及智能天线的使用),都正在研究之中。需要指出的是,在目前的LTE研究工作中,智能天线技术被看作预编码技术的一种特例。
同时正在被考虑的问题还有是否采用秩自适应(Rankadaptation)及天线组选择技术。还将采用开环发射分集作为闭环SDM技术的有效补充,目前的工作假设是循环位移分集(CSD)。
用于广播多播(MBMS)的MIMO技术和用于单播的MIMO技术将有很大的不同。MBMS系统将无法实现信息的上行反馈,因此只能支持开环MIMO,包括开环发射分集、开环空间复用或两者的合并。
如果单频网(SFN)MBMS系统中的小区的数量足够多,系统本身已具有足够的频率分集,因此再采用发射空间分集带来的增益就可能很小。但由于在SFN系统中,MBMS系统很可能是带宽受限的,因此空间复用比较有吸引力。而且由于接收信号来自于多个小区,有助于空间复用的解相关处理。
对于用于MBMS的多码字空间复用系统,由于缺少上行反馈,针对码字进行自适应调制编码(AMC)无法实现。但可以特意在不同天线采用不同的调制编码方式或不同的发射功率(半静态的),以实现在UE的有效的干扰消除(不同天线间的调制编码方式及功率的差异有利于串行干扰消除获得更佳的性能)。
3.6.2上行MIMO和发射分集
上行MIMO的基本配置是2ˊ2天线,正在考虑发射分集(包括CSD和空时/频块码)、SDM和预编码等技术。同时,LTE也正在考虑采用更多天线的可能性。考虑到某些双天线UE可能只有一套射频发射系统,LTE也正在考虑天线选择技术。
上行MIMO还将采用一种特殊的MU-MIMO(SDMA)技术,即上行的MU-MIMO(也即已被WiMAX采用的虚拟MIMO技术)。此项技术可以动态的将两个单天线发送的UE配成一对(Pairing),进行虚拟的MIMO发送,这样2个MIMO信道具有较好正交性的UE可以共享相同的时/频资源,从而提高上行系统的容量。这项技术对标准化的影响,主要是需要UE发送相互正交的参考符号,以支持MIMO信道估计。
3.7调度
调度就是动态的将最适合的时/频资源分配给某个用户,系统根据信道质量信息(CQI)的反馈、有待调度的数据量、UE能力等决定资源的分配,并通过控制信令通知用户。调度和链路自适应、HARQ紧密联系,都是根据下述信息来调整的:
——QoS参数和测量;
——NodeB有待调度的负载量;
——等待重传的数据;
——UE的CQI反馈;
——UE能力;
——UE睡眠周期和测量间隙/长度;
——系统参数,如带宽和干扰水平。
LTE的调度可以灵活的在localized和distributed方式之间切换,并将考虑减小开销的方法。一种方法就是对话音业务一次性调度相对固定的资源(即persistentscheduling)。
上行调度与下行相似,但上行除了可以采用调度来分配无线资源外,还将支持基于竞争(Contention)的资源分配方式。
调度操作的基础是CQI反馈(当然CQI信息还可以用于AMC、干扰管理和功率控制等)。CQI反馈的频域密度应该是最小资源块的整数倍,CQI的反馈周期可以根据情况的变化进行调整。LTE还未确定具体的CQI反馈方法,但反馈开销的大小将作为选择CQI反馈方法的重要依据。
3.8链路自适应
3.8.1下行链路自适应
链路自适应的核心技术是自适应调制和编码(AMC)。LTE对AMC技术的争论主要集中在是否对一个用户的不同频率资源采用不同的AMC(RB-specificAMC)。理论上说,由于频率选择性衰落的影响,这样做可以比在所有频率资源上采用相同的AMC配置(RB-commonAMC)取得更佳的性能。但大部分公司在仿真中发现这种方法带来的增益并不明显,反而会带来额外的信令开销,因此最终决定采用RB-commonAMC。也就是说,对于一个用户的一个数据流,在一个TTI内,一个层2的PDU只采用一种调制编码组合(但在MIMO的不同流之间可以采用不同的AMC组合)。
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