LTE-A系统中MIMO检测的研究与DSP实现--文献综述

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1. 引言

LTE-Advanced（LTE-A）是LTE的演进版本，其目的是为满足未来几年内无线通信市场的更高需求和更多应用，同时还保持对LTE较好的后向兼容性。3GPP LTE作为当前备受关注的移动通信标准，有些3GPP的目标是超过IMT-Advanced的需求的，比如峰值频谱效率和控制面延时等指标。LTE-Advanced的天线结构将支持下行8*8，上行4*4的模式，使其峰值频谱效率(Peak Spectrum Efficiency）达到下行30 bps/Hz，与LTE(Rel-8)的 15 bps/Hz相比，提高了2倍；上行峰值频谱效率为15 bps/Hz，与LTE(Rel-8)的3.75 bps/Hz相比，提高了4倍；平均频谱效率和小区边缘用户频谱效率也得到提高。平均和边缘用户的吞吐量的改善相比峰值效率和VoIP能力的改善更加明显。

LTE-A标准的制定在Rel-9版本开始，并在Rel-10中完善，Rel-10版本成为LTE-A的关键版本。2011年6月启动，并于2012年底完成核心标准。在后续的标准演进（LTE-HI）中，需要大幅增加网络容量提升服务质量和用户体验。Rel-12会继续加强研究R11中的一些课题，如多点多点协作（CoMP）、上/下行多天线增强（Enhanced UL/DL MIMO）、HetNet增强、移动性增强等。此外新类型的小区、D2D、多制式聚合、动态小区配置等技术也是Rel-12的研究方向。其技术提高了无线通信系统的峰值数据速率、峰值谱效率、小区平均谱效率以及小区边界用户性能，同时也能提高整个网络的组网效率，这使得LTE和LTE-A系统成为未来几年内无线通信发展的主流。

显然，MIMO系统相对传统的单天线系统,提供更高的系统容量与通信质量,已成为本领域中的一个研究热点。而MIMO无线通信系统中的信号检测是MIMO系统研究中不可回避的关键技术问题。在MIMO系统中，采用了多个发送接收天线，随着发送接收天线数目的增多，干扰信号的数目增多，带来了更强的同频干扰，使得信号检测的精确性相对于单天线的信号检测更差。因此，如何以尽可能低的复杂度,有效地抑制MIMO系统中的同信道干扰、恢复出发送信号、实现MIMO系统相对单天线系统的性能增益,是一项具有挑战性的研究任务。