LTE-A终端MIMO检测算法研究与实现--开题报告

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一、研究背景

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。由于LTE的大规模技术革新已经将近20年学术界积累的先进信号处理技术消耗殆尽,故LTE-A的技术发展将更多地集中在RRM技术和网络层的优化方面。LTE-A中新引进的关键技术有:载波聚合（CA）、中继(Relay)、多点协作（CoMP）和多天线增强（Enhanced MIMO）。

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Rel-11。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Rel-11中的一些课题，如多天线技术（MIMO）、多点多点协作（CoMP）、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[18]。

受限于发射天线高度对信道的影响,LTE-A系统中下行和上行多天线增强的着重点有所区别。下行:基于LTE系统的下行多天线模式,LTE-A要求最大可支持的下行多天线配置为8*8;上行:相对于LTE的上行增强,LTE-A的上行多天线增强主要集中在有效利用终端的功率放大器,通过上行发射分集技术增强覆盖，上行多天线最大可配置为4*4。采用多天线增强技术,实际上就是通过扩展空间信道的传输维度来成倍地提高LTE-A系统上下行容量。

LTE-A系统物理层下行链路模型如图1所示。LTE-A系统可以支持的下行最大天线配置为8*8,并且随着传输天线教的增加,MLD检测算法复杂度也会随着呈指数增长,为了保证MIMO检测的准确性,则需要研究一种新的算法,既可以保证性能的优越性,又可以降低计算复杂度。这正是对MIMO检测技术的研究的意义所在。