MIMO 学习心得

jinjian

LTE的7个传输模式中6 个分别应用了四种MIMO技术方案：传输分集（TD），波束赋型（Beamforming），空间复用（SM），多用户MIMO（MU-MIMO）：

• 为普通单天线传输模式。
• TransmitDiversity 模式：分2发送天线的SFBC，和4发送天线的SFBC+FSTD两种方案。
  2发送天线的SFBC : SFBC是由STBC（Space Time Block Code）演变而来，由于OFDM一个slot的符号数为奇数，因此不适于使用STBC，但频域资源是以RB=12个子载波来分配的，因此可以用连续两个子载波来代替连续两个时域符号，从而组成SFBC。
  

而当使用4发送天线时，SFBC+FSTD（Frequency Switched Transmit Diversity）被采用。

• SM-open loop，UE仅仅反馈信道的RI（Rank Indicator）。此时基站会使用CDD（Cycle Delay Diversity）技术。
• SM-close loop，UE根据信道估计的结果反馈合适的PMI（Precoding Matrix Indicator）。(如利用系统容量最大计算合适的PMI)
• MU-MIMO，该方案将相同的时频资源通过空分，分配给不同的用户。
• close loop rank1——SM or BF，UE反馈信道信息使得基站选择合适的Precoding。
• UE Special RS——BF，和BeamForming的前一种方式不同，这种方式无需UE反馈信道信息，而是基站通过上行信号进行方向估计，并在下行信号中插入UE Special RS。基站可以让UE汇报UE Special RS估计出的CQI。
  

空间复用是为了提高传输数据数量，基于多码字的同时传输，即多个相互独立的数据流通过映射到不同的层，再由不同的天线发送出去。码字数量与天线数量未必一致。（当然天线数量>＝码字数量）。

传输分集主要用于提高信号传输的可靠性，例如采用空时编码（STC）、循环延时分集（CDD)及天线切换分集等，LTE中用的比较多的是SFBC编码。

传输分集（TM2）用来提高信号传输的可靠性，主要是针对小区边缘用户，TM3，TM4主要是针对小区中央的用户，提高峰值速率。MU-MIMO是为了提高吞吐量，用于小区中的业务密集区。TM6，TM7是用于增强小区覆盖，也是用于边缘用户。不过6是针对FDD，7是针对TDD而已。

       在学习理解MIMO之前，需要理解几个基本概念：

• codeword: 相当于TranportBlock, 即物理层需要传输的原始数据块. LTE可支持在同一块资源同时传输2个相对独立的codeword，这是通过空间复用（SM）技术实现的。
• layer：数据被分为不同layer进行传输，layer总数<=天线个数。和信道矩阵的rank是对应的。相当于空分的维度。
• rank：相当于总的layer数。
• atenna port：其实并不等同于天线个数，而是相当于不同的信道估计参考信号pattern。对端口0~3，确实对应多天线时，RS的发送pattern；对于端口4，对应于PMCH，MBSFN情况的RS；对于端口5，对应于UE Special RS。