任务1 MIMO多天线技术.ppt

1、TD-LTE移动通信技术,2020年9月,1,课程目录,第1章 背景与概述 第2章 TD-LTE关键技术 第3章 TD-LTE系统架构与接口协议规范 第4章 TD-LTE物理层及物理层过程 第5章 TD-LTE移动性和无线资源管理 第6章 ZXSDR B8300原理及硬件结构 第7章 ZXSDR R8962原理及硬件结构,2,2.1 无线信道特征,本章目录,2.2 OFDM技术概述,2.3 OFDM的关键技术,2.4 OFDM的应用,2.5 MIMO多天线技术,2.6 MIMO的应用,2.7 链路自适应技术,2.8 HARQ混合自动重传,2.9 小区干扰消除,3,4,1. 识记：LTE系统中的

2、MIMO模型；MIMO系统模型，MIMO关键技术；MIMO在LTE系统中的应用。 2. 领会：MIMO基本概念；MIMO系统容量；MIMO系统的天线选择方案。,课程内容,MIMO系统概述 MIMO基本原理 MIMO在LTE中的应用,5,MIMO概念,MIMO技术的基本出发点是将用户数据分解为多个并行的数据流，在指定的带宽内由多个发射天线上同时刻发射，经过无线信道后，由多个接收天线接收，并根据各个并行数据流的空间特性（Spatial Signature），利用解调技术，最终恢复出原数据流。,6,几种传输模型,单输入单输出系统,多输入单输出系统,单输入多输出系统,多输入多输出系统,7,1、多天线技

3、术包含了空分复用(SDM：spatial division multiplexing)、发射分集等技术。 2、SU-MIMO:MIMO数据流都分配给一个UE时，称之为SU-MIMO；MU-MIMO：MIMO数据流空分复用给不同的UE时，称之为MU-MIMO。 3、LTE系统中常用的MIMO模型有下行SU-MIMO和上行MU-MIMO。,多天线技术MIMO,8,LTE下行的SU-MIMO,SU-MIMO: 空分复用 两个数据流在一个TTI中传送给UE,SU-MIMO: 发射分集 只传给UE一个数据流,LTE下行的MU-MIMO,MU-MIMO 结合SDM. 给每个UE传送两个数据流.,MU-MI

4、MO 结合发射分集. 给每个UE传送一个数据流.,LTE上行中的MIMO,上行支持 MU-MIMO 目前支持的配置是1x2 或1x4. 将来支持2x2 或4x4.,课程内容,MIMO技术简介 MIMO基本原理 MIMO在LTE中的应用,12,MIMO系统模型图,MIMO系统信号模型表达式,在无线链路两端均采用多根天线，分别同时接收与发射，能够充分利用空间资源，在无需增加频谱资源和发射功率的情况下，成倍地提升通信系统的容量与可靠性。,13,MIMO原理,空间复用和空间分集技术能够提高速率。 MIMO关键技术：空间复用，空间分集，波束成形，层映射和预编码。,MIMO的基本模式,空间分集 使用多根天

5、线进行发射和/或接收，根据收发天线数又分为发射分集、接收分集与接收发射分集 空间复用 发射的高速数据被分成几个并行的低速数据流，在同一频带从多个天线同时发射出去 波束成形 在发射端将待发射数据矢量加权，形成某种方向图后到达接收端 空间分集、波束赋型和空间复用的结合 系统中不同的信道采用不同的模式 系统中同一信道采用不同模式的叠加,空间分集,可获得分集处理增益,提高信噪比,易获得相对稳定的信号,空间 分集,发射 分集,接收 分集,空间分集包括发射分集和接收分集 优点,16,空间分集（发射分集、接收分集和接收发射分集），使用多根天线进行发射和/或接收，根据收发天线数又分为发射分集、接收分集与接收发

6、射分集。 发射分集：是在发射端使用多幅发射天线发射信息，通过对不同的天线发射的信号进行编码达到空间分集的目的，接收端获得比单天线高的信噪比。 空时发射分集STTD 循环延迟分集CDD 空频发射分集SFTD,发射分集,17,接收分集,多个天线接收来自多个信道的承载同一信息的多个独立的信号副本。 由于信号不可能同时处于深衰落情况中，因此在任一给定的时刻至少可以保证有一个强度足够大的信号副本提供给接收机使用，从而提高了接收信号的信噪比。,18,空间复用,空间复用：发射的高速数据被分成几个并行的低速数据流，在同一频带从多个天线同时发射出去。 码字 层数 发射天线数 不同的数据内容 提高吞吐量 更复杂的

7、预编码技术 码本,19,波束成形原理图,在发射端将待发射数据矢量加权，形成某种方向图后到达接收端，接收端再对收到的信号进行上行波束形成，抑制噪声和干扰。,20,波束成形的分类,21,课程内容,MIMO技术简介 MIMO基本原理 MIMO在LTE中的应用,22,LTE中7种MIMO模式,提供发射分集对抗衰落,提高峰值速率,提高系统容量,适用于高速移动环境,适用于单天线端口,提高小区覆盖，抑制干扰,23,LTE传输模式-概述,传输模式是针对单个终端的。同小区不同终端可以有不同传输模式 eNB自行决定某一时刻对某一终端采用什么传输模式，并通过RRC信令通知终端 模式3到模式8中均含有发射分集。当信道质量快速恶化时，eNB可以快速切换到模式内发射分集模式,MIMO模式的应用,小区边缘,小区中心,市区,高速移动,Double Stream MIMO,小区边缘,Transmit Diversity,Non codebook and codebook Beam-forming,Transmit Diversity,低速移动（室内）,MU-MIMO and Double stream Precoding,Open Loop SM,中速移动,25,感谢聆听,2020年9月,26,练习,1、采用空间分集可以提高用户的峰值速率（