動態(tài)開環(huán)MIMO參數(shù)配置研究

1、動態(tài)開環(huán)MIMO參數(shù)配置研究2動態(tài)開環(huán)MIMO模式原理下行速率影響因素（RI）福州網(wǎng)絡(luò)7應(yīng)用案例下行速率影響因素（CQI）提綱3TD-LTE傳輸模式（TM）概述Mode傳輸模式技術(shù)描述應(yīng)用場景1單天線傳輸信息通過單天線進行發(fā)送無法布放雙通道室分系統(tǒng)的室內(nèi)站2發(fā)射分集同一信息的多個信號副本分別通過多個衰落特性相互獨立的信道進行發(fā)送信道質(zhì)量不好時，如小區(qū)邊緣3開環(huán)空間復(fù)用 終端不反饋信道信息，發(fā)射端根據(jù)預(yù)定義的信道信息來確定發(fā)射信號信道質(zhì)量高且空間獨立性強時4閉環(huán)空間復(fù)用 需要終端反饋信道信息，發(fā)射端采用該信息進行信號預(yù)處理以產(chǎn)生空間獨立性信道質(zhì)量高且空間獨立性強時。終端靜止時性能好5多用戶MIM

2、O 基站使用相同時頻資源將多個數(shù)據(jù)流發(fā)送給不同用戶，接收端利用多根天線對干擾數(shù)據(jù)流進行取消和零陷。6單層閉環(huán)空間復(fù)用 終端反饋RI=1時，發(fā)射端采用單層預(yù)編碼，使其適應(yīng)當(dāng)前的信道7單流Beamforming發(fā)射端利用上行信號來估計下行信道的特征，在下行信號發(fā)送時，每根天線上乘以相應(yīng)的特征權(quán)值，使其天線陣發(fā)射信號具有波束賦形效果信道質(zhì)量不好時，如小區(qū)邊緣8雙流Beamforming結(jié)合復(fù)用和智能天線技術(shù)，進行多路波束賦形發(fā)送，既提高用戶信號強度，又提高用戶的峰值和均值速率 傳輸模式是針對單個終端的。同小區(qū)不同終端可以有不同傳輸模式 eNB自行決定某一時刻對某一終端采用什么傳輸模式，并通過RRC信

3、令通知終端 模式3到模式8中均含有發(fā)射分集。當(dāng)信道質(zhì)量快速惡化時，eNB可以快速切換到模式內(nèi)發(fā)射分集模式4發(fā)射分集（MISO）： 采用兩或多個發(fā)射天線和一個接收天線 ，相同數(shù)據(jù)被送至兩或多個發(fā)射天線，使信號具有更強的衰減抵抗力。不直接增加數(shù)據(jù)速率，提高信號傳輸?shù)目煽啃浴?既可用于業(yè)務(wù)信道，又可用于控制信道?？辗謴?fù)用（SM-MIMO）： 空間復(fù)用利用了天線間空間信道的弱相關(guān)性，在相互獨立的信道上傳送不同的數(shù)據(jù)流，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆逯邓俾?只應(yīng)用于下行業(yè)務(wù)信道（為了確保傳輸，控制信道普遍采用發(fā)送分集）u依賴于無線環(huán)境依賴于無線環(huán)境u動態(tài)自適應(yīng)切換動態(tài)自適應(yīng)切換u與與UE能力相關(guān)能力相關(guān)u基于基于UE

4、的測量的測量u以以CQI和和RI為指標為指標發(fā)射分集與空分復(fù)用5動態(tài)開環(huán)MIMO模式u發(fā)射分集：小區(qū)邊緣發(fā)射分集：小區(qū)邊緣u空分復(fù)用：空分復(fù)用： in middle-to-good conditionsu降到發(fā)射分集降到發(fā)射分集u升到空分復(fù)用升到空分復(fù)用u約束條件約束條件6相關(guān)參數(shù)說明7動態(tài)開環(huán)MIMO模式原理下行速率影響因素（RI）福州網(wǎng)絡(luò)7應(yīng)用案例下行速率影響因素（CQI）提綱8vCQIchannel quality indication，由UE測量所得，一般是指下行信道質(zhì)量。協(xié)議把信道質(zhì)量量化成015的序列（4bit數(shù)來承載），eNodeB根據(jù)上報的CQI來決定編碼方式。vCQI引入原因

5、引入原因 LTE的下行物理共享信道（PDSCH）支持三種編碼方式：QPSK、16QAM和64QAM，依次需要的信道條件也不相同，編碼方式越高依賴的信道條件需要越好。下行調(diào)度是由eNodeB決定，而eNodeB作為發(fā)射端，并不清楚信道條件如何，信道質(zhì)量衡量和反饋由UE來完成。vCQI的選取準則的選取準則UE接收到的傳輸塊的誤碼率傳輸塊的誤碼率不超過10。因此，UE上報的CQI不僅與下行參考信號的SINR有關(guān)，還與UE接收機的靈敏度有關(guān)。v信道質(zhì)量信道質(zhì)量-CQI映射映射UE通過CRS得到的是每個子載波的SINR，通過一系列的算法根據(jù)每個載波的SINR算出RB Group的等效SINR，利用該等效

6、SINR找到最接近目標BLER（10%），再通過BLER找到對應(yīng)的MCS等級，找到了MCS等級通過查表就能得出CQI值。什么是CQI9SINR如何與速率關(guān)聯(lián)vUEUE：SINRCQISINRCQI映射，映射，最關(guān)鍵的一步最關(guān)鍵的一步UE將信道質(zhì)量量化為4bit的數(shù)015，通過CQI上報eNodeB時域：支持周期和非周期CQI上報。周期CQI上報使用PUCCH，非周期上報使用PUSCH，eNodeB可以指示UE再上行數(shù)據(jù)傳輸中插入CQI上報。頻域： CQI參考資源用一組下行物理資源塊進行定義，下行物理資源塊對應(yīng)于源CQI值相應(yīng)的波帶。veNodeBeNodeB：CQIMCSCQIMCS映射，映射

7、，沒有標準沒有標準UE上報的4bit CQI只有015， eNode給B將4bit映射為5bit MCS，序號為031,其中2931保留。協(xié)議無規(guī)定 ，各廠家自設(shè)。veNodeBeNodeB：MCSMCS速率，速率，標準化標準化 通過36.213 Table 7.1.7.1.1-1， 從MCS可查調(diào)制方式和 TBS index3GPP TS 36.213 table 7.1.7.2.1-1，從TBS index可查TBS（固定資源下攜帶數(shù)據(jù)量的大?。㏕BS和調(diào)整方式?jīng)Q定速率10動態(tài)開環(huán)MIMO模式原理下行速率影響因素（RI）福州網(wǎng)絡(luò)7應(yīng)用案例下行速率影響因素（CQI）提綱11vRIRank I

8、ndicator , RI用來指示PDSCH的有效的數(shù)據(jù)層數(shù)對于空間復(fù)用來說，天線的層（Layer）數(shù)定義為MIMO信道矩陣的秩（Rank），也就是獨立的虛擬信道的數(shù)目用來告訴eNB，UE現(xiàn)在可以支持的CW數(shù)，也就是說RI=1，1CW，RI1，2 CWv“碼字碼字”與與“流流”的概念相同的概念相同LTE R9目前有單流或雙流；信道條件好時，可使用雙流，即空間復(fù)用。對于空間復(fù)用來說，盡管天線的層數(shù)可以是1到4，但只可以使用1個碼字或2個碼字；信道條件不好時，可切換成發(fā)射 分集；v層與秩（層與秩（rank）的概念相同）的概念相同秩為1，2，3，4，表示任一時刻終端和基站間的獨立傳播信道的個數(shù)；不同

9、的信道環(huán)境下，天線的層數(shù)最大不會超過接收和發(fā)送兩端天線數(shù)目的最小值。什么是RI12RI開關(guān)參數(shù)設(shè)置錯誤則無法開啟雙流，影響速率，需要設(shè)置為trueRI參數(shù)設(shè)置不當(dāng)則導(dǎo)致雙流啟動過慢，影響速率的有效提升天線線序連接有誤或不當(dāng)，也會導(dǎo)致無法開啟雙流，影響速率RI對速率的影響13UE無線環(huán)境良好，傳輸模式為TM3，但UE上報的RI只有1沒有2的情況，下行數(shù)據(jù)流一直以單流傳輸RI開關(guān)未開啟的影響v高速率的相關(guān)因素高速率的相關(guān)因素載波帶寬、調(diào)制方式、信道開銷、天線通道數(shù)、符號效率v什么時候達到峰值速率什么時候達到峰值速率整個帶寬均分配給一個UE-帶寬使用最高階的MCS-SINR/BLER/CQI使用可支

10、持的最大天線數(shù)-MIMO/RI14動態(tài)開環(huán)MIMO模式原理下行速率影響因素（RI）福州網(wǎng)絡(luò)7應(yīng)用案例下行速率影響因素（CQI）提綱15當(dāng)前配置情況-Nokiau目前福州目前福州Nokia站點的傳站點的傳輸模式配置的是：輸模式配置的是：Dynamic Open-Loop MIMOu相關(guān)參數(shù)配置如下：相關(guān)參數(shù)配置如下：mimoOlCqiThD：7mimoOlCqiThU：8mimoOlRiThD ：1.4mimoOlRiThU ：1.616動態(tài)開環(huán)MIMO模式性能分析v要提升要提升TD-LTETD-LTE網(wǎng)絡(luò)的下載速率，首先必須提升網(wǎng)絡(luò)的下載速率，首先必須提升SINRSINR值，即做值，即做好基礎(chǔ)

11、的覆蓋優(yōu)化。好基礎(chǔ)的覆蓋優(yōu)化。NokiaNokia站點使用動態(tài)開環(huán)站點使用動態(tài)開環(huán)MIMOMIMO模式模式 TM3雙流模式是速率最高的 TM3單流較TM2的速率稍高 TM7較TM2的速率稍高（在低SINR的情況下）v在已有覆蓋水平下，要進一步提升下載速率，就要盡量選用在已有覆蓋水平下，要進一步提升下載速率，就要盡量選用TM3TM3并提升雙流比例并提升雙流比例調(diào)整方法：調(diào)整方法： 根據(jù)TM3和TM2切換的原則 根據(jù)拉網(wǎng)統(tǒng)計結(jié)果，調(diào)整相應(yīng)的門限參數(shù)17修改參數(shù)修改參數(shù)優(yōu)化前優(yōu)化前優(yōu)化后優(yōu)化后mimoOlCqiThD7 75 5mimoOlCqiThU8 87 7mimoOlRiThU1.61.61

12、.41.4mimoOlRiThD1.41.41.21.2 應(yīng)用效果-福州網(wǎng)格7v福州網(wǎng)格福州網(wǎng)格7 7（東街）是福州最早開始建設(shè)（東街）是福州最早開始建設(shè)TD-LTETD-LTE網(wǎng)絡(luò)的區(qū)域，也是福州市區(qū)網(wǎng)絡(luò)的區(qū)域，也是福州市區(qū)的中心商業(yè)區(qū)域。的中心商業(yè)區(qū)域。TD-LTETD-LTE網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)覆蓋水平良好，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)覆蓋水平良好， E5776 E5776的平均拉網(wǎng)速率可的平均拉網(wǎng)速率可達速率達速率34Mbps34Mbps。v經(jīng)優(yōu)化動態(tài)開環(huán)經(jīng)優(yōu)化動態(tài)開環(huán)MIMOMIMO模式的門限參數(shù)后，提升到模式的門限參數(shù)后，提升到37Mbps37Mbps。為后續(xù)的應(yīng)用推。為后續(xù)的應(yīng)用推廣積累了經(jīng)驗廣積累了經(jīng)驗18調(diào)

13、整CQI相關(guān)參數(shù)-提升TM3占比v從集團從集團ATUATU平臺統(tǒng)計出碼字平臺統(tǒng)計出碼字0 0的各個的各個CQICQI的占比情況的占比情況vCQI=7CQI=7的累計和占比為的累計和占比為87.71%,87.71%,如將如將mimoOlCqiThU設(shè)置為設(shè)置為7,則則TM3占比將有可能達占比將有可能達到到80%以上以上vTM2-TM3TM2-TM3是與原則，存在轉(zhuǎn)換中間區(qū)域，占用是與原則，存在轉(zhuǎn)換中間區(qū)域，占用87%可能無法達到?？赡軣o法達到。v在中間區(qū)域可能占用在中間區(qū)域可能占用TM2TM2或或TM7TM7，轉(zhuǎn)換到，轉(zhuǎn)換到TM7TM7更佳。當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置更佳。當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)中設(shè)置TM3TM3TM7T

14、M7的門限的門限為為5 5，故而也將，故而也將TM3-TM3-TM2TM2的的CQICQI門限門限mimoOlCqiThD設(shè)置為設(shè)置為5 5，壓縮，壓縮TM2TM2的占比。的占比。v福州網(wǎng)格福州網(wǎng)格7 7在前期的在前期的ATUATU測試中，其測試中，其CQICQI分布如下（以碼字分布如下（以碼字0 0說明）說明）調(diào)整后調(diào)整后TM3占比占比從從76%提升到提升到86%19 調(diào)整RI相關(guān)參數(shù)-提升雙流占比v空口雙路純理想化時空口雙路純理想化時RIRI值為值為2,2,干擾很大時值干擾很大時值RIRI為為1,1,但但大部分時候干擾介于大部分時候干擾介于1,21,2之間之間, ,即從即從RI=1RI=1和和RI=2RI=2的采的采樣比粗略統(tǒng)計各占樣比粗略統(tǒng)計各占50%50%左右的情況下左右的情況下, ,