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【6h】

LTE下行链路闭环MIMO预编码技术的研究

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摘要

1 绪论

1.1 引言

1.2 LTE背景

1.3 LTE主要需求和技术指标

1.4 LTE关键技术

1.5 论文研究创新点

2 LTE无线传输技术及物理层概念

2.1 LTE下行链路物理层结构

2.2 物理下行链路共享信道(PDSCH)

2.3 LTE中的MIMO技术

2.4 MIMO预编码技术

2.5 本章小结

3 LTE下行闭环MIMO预编码码本设计

3.1 LTE码本特性

3.2 LTE码本设计

3.2.1 LTE码本的构造

3.2.2 预编码码本的选择

3.3 LTE预编码矩阵的量化细调优化

3.4 仿真结果与分析

3.5 本章小结

4 结合旋转矩阵的LTE预编码技术

4.1 LTE中预编码方式

4.2 TM3介绍

4.3 LTE/LTE-A下行闭环传输的优化

4.4 仿真结果与分析

4.4.1 4Tx,2Rx结果分析

4.4.2 8Tx,4Rx结果分析

4.5 本章小结

5 结论

参考文献

作者简历

学位论文数据集

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摘要

LTE(long term evolution)是3GPP长期演进项目,LTE兼容第三代(3G)移动通信系统,传输质量高,适应高速移动,并拥有高达100 Mbps的下行数据传输率。高级长期演进(LTE-A)是真正意义上的下一代(4G)通信系统,它作为LTE平滑演进的目标,满足了电信联盟关于4G的技术要并在原有的技术和基本框架上,加入了一些新的功能。无论是LTE还是LTE-A,高速下行链路的实现都离不开多入多出(MIMO)及预编码技术。预编码技术是挖掘MIMO潜力的关键举措,可以提高MIMO系统传输的速率与可靠性。针对3GPP标准,为进一步改善下行链路性能,对预编码技术进行了研究。
  首先,基于LTE下行闭环传输,提出了一种通过细调预编码矢量上的各个相位的偏移的方式,来提高波束成形的方向性,以及提高移动终端所能获得的解调信噪比。同时,为了降低由此带来的系统开销,提出了一种量化策略,即将原有标准中最小的相位偏移角度进行均匀量化,使得量化值与索引值一一对应,从而在终端反馈时不必完全地反馈细调的结果,仅仅反馈细调过后的索引值即可。链路级仿真结果显示,相对于3GPP标准以及部分提案中所提供的一些基本仿真参数的场景而言,采用上述策略后,系统的用户吞吐量会有一定的改善,改善程度与用户反馈延迟有关系,是在用户反馈延迟4ms时,吞吐量可提高7%。
  其次,在高阶调制以及高码率的情况下,为了充分利用经过层映射过后各个层数据所获得的解调信噪比,又提出了一种预编码矩阵右乘旋转矩阵的方法,以平衡各层数据之间的解调信噪比,平衡的目的是防止在高阶调制的情况下拥有较高信噪比的数据层其解调信噪比高于需要的解调门限,而较低信噪比的数据层低于门限不能正确地解调出数据,因此会造成资源浪费的情况。将传输模式(TM3)中的U矩阵作为上述策略中的旋转矩阵,是因为U矩阵在TM3中的作用便是将各层交织。经过这样的旋转矩阵作用后,各数据层之间的信噪比获得了均衡。链路级仿真结果,在四根发射天线两根接收天线的情况之下,预编码矩阵经旋转矩阵处理后,用户的吞吐量增益高达3dB。随着天线数目的增加,天线增益亦会增加,旋转矩阵带来的效果逐渐弱化。

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