MIMO检测技术在LTE系统中的应用研究

摘要: 随着移动通信的发展，新一代移动通信标准LTE(Long Term Evolution，长期演进)对传输速率和系统容量等提出了更高的要求，这就需要采用更先进的技术来实现更高的传输速率和更好的传输质量。多输入多输出(MIMO Multiple Input Multiple Output)技术就是实现高速传输，提高传输质量的重要途径。本文对MIMO检测技术在LTE系统中的应用进行了分析与研究。

引言

相对于单天线以及单载波传输技术，MIMO-OFDM技术可以提供更高的系统容量和更好的用户服务公平性。LTE正是以MIMO结合OFDM技术为基础，辅之以其他关键技术而达到比3G系统更高的传输速率，在高效利用频谱资源的同时还为用户提供了速率更高，移动性更好的通信服务，因而LTE技术被视为B3G乃至4G未来无线移动通信的主流候选标准之一。本文对MIMO检测技术在LTE系统中的应用进行研究。

LTE系统架构

众所周知，LTE技术采用了当前最前沿的无线传输技术，但是现有的UTRAN系统框架难以满足LTE的系统要求。为了全面满足LTE系统需求，系统架构也必须重新设计。在LTE系统架构的定义方面必须遵循以下基本原则：

● 信令与数据传输在逻辑上是独立的;

● E-UTRAN与演进后的分组交换核心网(Evolved Packet Core network.EPC)在功能上是分开的;

● RRC连接的移动性管理完全由E-UTRAN进行控制;

● E-UTRAN接口上的功能，应定义得尽量简化，选项应尽可能少;

● 多个逻辑节点可以在同一个网元上实现。

与3G系统的网络架构相比，接入网仅包括eNB (evolved Node B)一种逻辑节点(取消了RNC节点)，其中节点数量减少，网络架构更加趋于扁平化。这种扁平化的网络结构带来的好处是可以降低呼叫建立时延以及用户数据的传输时延，同时也降低了建网成本。

QRD-M算法适用条件分析

由于以基站功放成本的代价换取数据传输速率的显著提高是完全值得的，因此下行系统采用了较为常用的OFDMA技术。

从LTE系统对收发信号处理的角度来讲，采用DFT-S-OFDMA技术的上行系统和采用OFDMA技术的下行系统在接收端对信号进行处理时是稍有不同的，其上行和下行系统的接收端原理框图分别如图2和3所示。

遗传算法以及QRD-M适用于多载波的OFDMA系统，而不能用于采用DFT-S-OFDMA的单载波传输系统。

QRD-M算法应用及LTE系统研究

接收信号在经过FFT变换之后，可以采用MMSE及ZF等传统的线性检测，同时也可以采用QRD-M以及SQRD-M等算法对系统性能进行优化。