层映射与天线发射Word格式.docx

1、将数据由层映射到天线端口，是预编码的过程。天线端口 ：官方的定义是在 36211 的 6.2.2（R9）， An antenna port is defined by its associated reference sig nal. The set of antenna ports supported depe nds on the reference sig nal con figurati on in the cell:Cell-specific referenee signals support a configuration of one, two, or four antenna

2、ports and the antenna port number p shall fulfil p =0 , p and p t）,1,2,3, respectively.- MBSFN referenee signals are transmitted on antenna port p = 4 .- UE-specific referenee signals are transmitted on antenna port（s） P=5, p=7, p=8, orP 7,8.Positioning referenee signals are transmitted on antenna p

3、ort p =6天线端口有两个属性，一个是天线端口号，一个是天线端口配置 （天线端口数目）。天线端口是一个下行的概念， 上行没有规范这样一个概念。 协议非常明白给出， 天线端口是定义在参考基础上的，有小区关联的参考信号，有 MBSFN关联的参考信号等。天线端口有个序号，即天线端口号，这个序号的编排是协议规范着给提出来的， 这个指示简化天线发送的一个概念，可以理解为逻辑的概念。天线端口号与天线数目无直接关系，就如所说只是一个编号。天线端口的物理意义在什么地方？可以理解，所有的 LTE基带信号都是通过天线端口发出 去的，不同的物理信号/物理信道在不同的天线端口发送出去。天线端口的数目与天线数有 什

4、么关系，可以理解为每种天线端口的配置中， 天线端口的数目与天线数是一致的。 比如小区专用的参考信号，有 3种天线端口的配置，一种是 p=0; 种是 p =1,2，种是p=1,2,3,4,从这个天线端口配置来看， 小区专用参考信号支持 1天线，2天线和4天线的发射方式。发射分集：利用空间的弱相关性，并且结合时间和频域上的选择性，为信号传输多个副本，这样达到增强传输的增益， 增加传输的可靠性， 改善接收信号的信噪比。 发送分集主要是对于传输的性能进行改造，并不增大传输的容量 。空间复用：利用空间的弱相关型， 并且在多里的空间新到传输不同的数据流， 从而达到增强数据传输容量的复用技术。在 LTE中，

5、空间复用主要应用在 2个码字上进行传输。波束赋形：利用空间的强相干性， 并且利用波的干涉原理产生辐射方向图， 使得辐射方向图能够自适应的指向用户来波方向， 从而提高了信噪比。 波束赋形技术主用应用在比较边缘小区。空频块码：对于2天线的传输，最著名的空时 /频块码 为Alamouti编码，其编码矩阵为：S1 - S2*.S2 S1* 一即表示在时刻t，天线1上传输符号S1,天线2上传输符号S2；在时刻t+1上，天线1上传输符号-S2 ，天线 2上传输 S1 。这种编码方式称为空时块码（Space Time BlockCode,STBC）;如果对应到子载波 f和子载波f+1,这种编码又称为空频块码

6、 （Space FrequencyBlock Code ,SFBC）。频域STBCSFBC *CDD（cyclic delay diversity）:是指对于 OFDM系统来讲，将同一个 OFDM符号分别循环移CP,位Dm给样点（m=1,M表示天线），每个天线根据各自对应的循环移位之后，加入 在发射出去。可以见下图两天线的示范：日$ IranrnittrFDM mod ula Ilion天线切换分集：这里属于发射分集的概念。也即当发射端存在多根天线是， 从时间或者频域上选择某一根天线进行传输。 如果是不同的时间上进行天线的切换， 即时间切换传输分集为（Time Switched Tran sm

7、it Diversity, TSTD）;如果是不同的频率进行天线切换，即频率切换传 输分集（Frequency Switched Transmit Diversity, FSTD）,可以使用下图来表示这两种切换分集： 时间切换传输分集 TSTDO 空子桂派频率切换传输分集FSTDPMI（预编码矩阵指示，见36213的7.2.4）:对于传输模式4,5,6,预编码反馈用做 UE向eNodeB反馈选择什么码书编号 （在36211的Table 63423-1 or Table 6.34232），用于下行、进行合 适的预编码。以上是层映射和天线发送的基本概念，也是 MIMO的一些基本概念。有了这些基本的

8、概念，可以将协议的一些内容进行描述和理解。2层映射层映射与预编码一起来完成 MIMO的空间编码过程。这两个过程其实应该是不可分割的。层映射是将一个或者两个码字的数据流映射到空间的不同的“新“的数据流。 在目前协议R9版本中，最多有4层数据流。数据的层数也与天线有关。数据的层数不应该超过天线 数目。对于码字q的数据流d（q）（o）,d（q）（MSymb-1），需要映射到v层的数据x（i）=x（o）（i）i=o,i,Msamebi。对于映射来讲，有3种不同的映射方法，可 以分为单天线映射，多天线的发射分集映射，多天线的空间复用映射。以下针对这几种情况 做一下描述。2.1单天线映射单天线的映射，也就

9、只有一层。对于单天线，也不能用于多码字的映射。 单天线的映射，也就是一对一的映射。2.2空间复用映射可以使用如下的表格来表示：Table 6.3.3.2-1: Codeword-tcdayer mapping for spatial multiplexing. Number of layersNumber of codewords-Cock word-tod 叭咅 r mapping订蠶一 2 V一订血 = 二対山“申闪叫A 呎 吶 呎 2*2=小0 * W-layw _ 1/（） /2 J3二护+1） 21歸/ 3k卫心*如“囂 7狐 7九/沪心=护口+1） 缶少（门=护（纳*丹）叫沖* .

10、flr = DJ / /xw（i）=dc，（2r+l）从表格可以看出来， 单码字的可以映射到多天线中； 多码字的肯定是要进行多层的映射。 多层中，有一个3层。这个层与天线数目不等，使用的是 4天线进行传输。上面的映射来看,有两个码字和一个码字两种情况。 一个码字时，映射到两个天线，其中层映射与发射分集是一样的；可以理解为，层 1与层2分别将奇偶数据进行映射。 4层可以看成由两种 一个码字的2层的组成的。2.3发射分集发射分集不支持双流（双码字），并且只支持2层和4层的映射。Table 5.3.3.3*1: Ccdeword-tolayer mapping for transmit divers

11、ity.Number of 、皱能咚a劭Code wo rd 4o*l aye r mapping. 2工=-J M蠶二比爲/2 4E匚叫呦 M监“ if辺蠢mod4 = J用（訂=护曲7）,-呎辺霊+护 ifVtmod40+ 2） if xVjmod 4*0 uw null synibols shall be申（i）-护（4i - 3） appeDded 协严 f.VW _ 23预编码输入为层数据：x（i）= X（o）（i）. x（）（，i =0,1，,Msayeb-1输出为编码后的数据y（i） J-. y（p）（i）】，i =0,1,皿氛-1，p为对应到天线端口。2.1单天线单天线的编码很

12、简单，有如下方式构成：（p） （0）/.y =x （i）这里的天线端口对应了 p三；0,4,5,7,8j,总结5种的情况，其中的天线端口可以参见定义。2. 2空间复用空间复用的编码比较复杂，分为无 CDD和有CDD两种情况，在 36211中都有介绍。无CDD可以由如下定义：W（i） is of size P . and i =0,1,M -1,皿；洛。而有 CDD 的情况，则是 W（i）的权值因子做了进一步的修改，其中的映射如下:这里对于层3做个计算:对于 W（i）的选择，都是对于 Table 6.3.4.2.3-1 or 6.3.4.2.3-2进行选择相应的 W（i）;有CDD 的预编码有一

13、些限制，而无 CDD编码则没有限制。含有 CDD的，2天线的需要选取 Table 6.3.4.2.3-1 的配置 0:For 2 antenna ports, the precoder is selected according to W （i） = 6 where C1 denotes the precodi ng matrix corresp onding to precoder in dex 0 in Table 6.3.4.2.3-1 。4天线的则仅限于在最后 4种进行选择：In particular, the precoder is selected according to W（i

14、） = Ck , where k is the precoder q i ）index given by k =mod 4 乏百,2,3,4 and Ci ,C2 ,C3,C4 de note precoder matrices It）corresp onding to precoder in dices 12,13,14 and 15, respective ly, in Table 6.342.3-2。 对于有CDD的，主要是选取最后 4个作为编码，为了看一下IL- 11对于3层的天线，在4个天线端口发射：_y（0）（iH _x（0）（i） 1=W（i）D（i）U这里看几个数据发射的图示:

15、包含CDD , 2天线DU+ 辱+帝W AnLL严 a（liV 1 宅牢 -即两层数据在不同的天线Z间交换传输两天线的发射分集，天线端口P代 天线输出y（i）h*y（0）（i） y（1） （i） T为如下编码方式:y（0）（2i）I1j01Re（x（0）（i）y）一1Re（x（i）y（0）（2i 比）lm（x（0）（i）y1 ）（2i 十 1）_j0 -Jm（x（1）（i） ）_从编码映射来看，2天线的发射，在t0和t1时刻发送的只有 x0（i）和x1（i）的数据，相对于在 某一个时刻发送一个数据，对于数据的吞吐没有什么增益。下图为2天线的发射分集示意图：M JJ34 屈 l4j們即起 JI）

16、 M1爲婭 勺削 L4i卑 0冲 用1期婭 7刑 V4J=77卜D的也町严 c） 严ry仰町 0层映射b=f&阁g AnlrnTu刃天线悄况2nd Anlenna Psrt4天线的公式映射比较复杂，具体可以参见协议 36211，下面是一个示意图:四天线惜况4 RE映射RE映射是指天线端口 P的数据y（p）（o）,y（p）（MSymb T）从y（p）（0）开始映射到k,i的RE资源上。5 MIMO相关亜用开环那复用C高卿燉4x2 I闵环空间单展闭环仝间复用+4x22 Spatial multiplexing*MU-M1MO （assuming each UE transmit from one

17、antenna） on UL is supported. Mainly used as Virtual M1MO （V-MIMO）*SU-MIMO （each UE transmits with two or more antennas） is notsupported in Rel 8 （捕捉当前两眷c 丄！ _ n 二一！亠一 ji _ -1丄！亠i 亠 a.亠亠亠 _ _ $ c f n n 界 iUplink MU-MIMO To support uplink MU-MIMO, eNB schedules two or more UE transmit on the same upli

18、nk resources, each with one transmit antenna.The uplink demodulation reference signals （DMRS） used by each UE can be separated by using different cyclic shifts Io guarantee good channel estimation performanceThis cyclic shift indication （CSI） is signaled on uplink grant. The different cyclic shifts used by each UE is used to map ACK/NACK from each UEto different PHICH channeL