通信技术
数事共本开与或用
LTE-A系统上行MIMO信道估计方法研究
曹型兵1熊辉1林威林2
(1.重庆邮电大学通信工程应用研究所重庆400065;2.重庆邮电大学通信网与测试技术重点实验室重庆400065)
摘要：以LTE-A系统物理层的PUSCH链路为研究背景，介绍了LTE上行参考信号的设计以及传统的信道估计算法，着重指出了LTE-A上行MIMO 信道估计遵到的问题，并阐速了该问题的具体解决方法和公式推导,最后通过对LTE-A上行多天线链路的仿真，验证了该MIMO信道估计方法的可行性
关键词:LTE-A信道估计参考信号MIMO
中图分类号：TN929.5
文献标识码：A
文章编号:1007-9416(2013)11-0022-02
LTE一A以LTE为技术基础和核心，进行扩充、增强、完善，其特点是：灵活有效的频谱利用、更高的频谱效率、简单优化的网络架构，提供更多的服务，具体而言，LTE一A需要支持高达100MHz的带宽，下行峰值速率为1Gbit/s，频谱效率提高到30bit/s/Hz；上行峰值速率为500Mbit/s，频谱效率提高到15bit/s/Hz；下行天线扩展到 8×8(发射8天线接收8天线)，上行天线扩展到4×4。这些特性的获取源于LTE一A引I入了载波聚合，多天线增强(MIMO)、多点协同传输、异构网、自组织网络等关键技术。
在引入上行MIMO多天线传输时，由于上下行参考信号(RS： ReferenoeSignal)在时频格摆放位置存在巨大差异，传统的频域信道估计算法已经不再适用于MIMO信道估计，本文首先以LTE-A的 PUSCH信道为例描述信道处理流程及导频结构，以及接收箱 MIMO信道的分离方法和估计方法，通过搭建PUSCH链路仿真平台，在不同发射天线数情况下对MIMO信道估计算法进行仿真分析。
1系统模型
LTE-A上行采用多天线最大4×4MIMO方式，最多支持2个传输块(码字)并行发送数据，上行PUSCH传输的主要是数据业务和控制信息，这些信息首先经过是以比特的形式经过CRC校验、码块
控过多检信道
的时延信号
NFFT
EFT
解显
资服导
解，→
(时90)
(2对)
可入本范期信避销计
+信造均量
接收别的比结流
a: 校整
考信号序列
射软解部鲜
多不弱现
解变肌
E
格合4
(
(tabo)
1缓联
E配
第复期
图1LTE-A上行数据链路接收机框图
图2PUSCH解调参考信号在时频格上的位置
分割、信道编码、速率匹配、码块级联、加扰到调制星座映射)，星座映射完成后是层映射与预编码操作，两者共同完成了MIMO的功能：首先通过层映射把要传输的每一码字的复值调制符号映射到一个或多个层，实现串并变换，然后对层映射后的数据经M点DFT过程后进行预编码，也就是实现具体层到天线的映射，此时同参考信号-起映射到共同的慎结构(时频格)上。最后进行SC-FDMA调制并经上变频操作后通过各天线端口发射出去，在eNodeB接收端先通过天线端口把从多径信道过来的时域信号线进行解慎和去CP处理，即在时域上按一个SC-FDMA符号进行N点FFT变成频域的复值符号，再通过解资源映射，信道估计、信道均衡（检测出多层的信息） IDFT，由于LTE-A发送端采用MIMO方式，可能含有多层的数据信息，需要解层映射到码字流，再经过软解调、解扰、解交织、解复用、解速率匹配.译码、解传输块的CRC校验，最后输出接收到的比特信息，由于发射端与接收端是互逆过程，一个码字情况下LTE一A物理
层上行PUSCH信道接收端处理流程如图1所示。 2导频参考信号
LTE-A上行链路用于信道估计的参考信号：主要分为解调参考信号(DMRS和探测参考信号(SRS)，前者与数据或上行控制信令一起发送，用于数据或控制信令的相关解调，在接收端就是根据它来估计出数据位置处的信道信息，再经过信道均衡模块来消除噪声恢复出原始发送数据，后者由高层信令调度，用于信道测量，实现上行链路的频率选择性调度和UE的上行时闻同步
参考信号利用具有循环移位的Zadoff-Chu序列生成的，不同移位的序列之间相互正交，并且序列有很好的自相关性和互相关性，LTE-A上行PUSCH链路采用块状参考信号插人方式如图2所
to' ot
1o o
不同发射天报数MMO值遵估计性器
0N=4
信噪比EaNe(e
图3不同发射天线数MIMO信道估计性能
作者简介：曹型兵(1968一),男，重庆邮电大学信科公司高级工程师,主研移动通信技术
熊群(1986一),男,重庆邮电大学硕士研究生,主研LTE-A系统物理层算法及C模型开发。林成林(1987一),男，重庆邮电大学项士研究生,主研LTE-A系统物理层协议开发。