TD-LTE系统自适应MIMO预编码技术研究

摘要

MIMO技术运用了一系列当今无线通信的先进技术，重点着眼于解决未来无线通信系统的容量瓶颈问题。MIMO应用中最核心的技术是处理信号在无线介质传输过程中的干扰消除问题。由于预编码技术可以有效提高MIMO系统容量、增强MIMO技术的实际应用性能，已被纳入LTE、LTE-A、IEEE802.16e等许多宽带无线通信技术标准中，必将成为增强MIMO系统性能的关键应用方案。论文着重讨论了快变信道下提高系统可靠性的基于非码本的预编码技术和LTE-Advanced标准下行链路的8天线码本设计技术。
　　由于实际的移动环境中准确的CSIT信道状态信息往往难以获取，尤其是高速移动环境下信道状态信息快速变化，实时准确的CSIT估计更加难以获取。因此，基于有限反馈的统计DCSIT非码本预编码技术在实际应用中尤为重要。论文在分析动态CSIT模型的基础上，从预编码性能和反馈开销两个角度讨论了基于PEP准则和一阶容量和准则两种统计DCSIT预编码方案在LTE系统平台下的适应性。论文的研究分析表明，基于PEP准则的DCSIT预编码方案能在快变高相关信道中有效地保证系统的误码性能，且反馈开销远远小于传统的基于信道信息的非码本预编码方案，为信道快变条件下提供了一种可行的MIMO自适应预编码方案。
　　随着无线通信系统中可使用的频带资源日显珍贵，LTE-Advanced系统对MIMO吞吐量及可靠性能均提出了更高的要求，MIMO预编码的码本设计的好坏将直接影响到系统所能实现的性能及系统的反馈开销，因此，设计一种符合实际MIMO信道的传输特性的高性能码本成为了新的挑战。论文分析比较了5种现有的8天线码本设计方案，并重用LTE Release8的码本，提出了一种改进的自适应码本设计方案。在3GPP LTE系统中的仿真结果表明，本文提出的改进码本方案性能突出，反馈开销小，且对LTE系统具有后向兼容性，是一种高效的码本设计方案。