[发明专利]一种LTE系统下行MIMO技术的查表实现系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于移动通信多用户MIMO技术领域，特别涉及一种LTE系统下行MIMO技术的查表实现系统及方法。 

背景技术

LTE是第三代合作伙伴计划（3rd Generation Partnership Project,3GPP）对通用移动通信系统（Universal Mobile Telecommunications System,UMTS）技术的长期演进（Long Term Evolution,LTE），始于2004年3GPP的多伦多会议。LTE是3G与4G技术之间的一个过渡，是3.9G的全球标准，它改进并增强了3G的空中接入技术，采用OFDM和MIMO作为其无线网络演进的唯一标准。 

为了满足LTE通信系统高数据速率和高系统容量方面的需求，LTE系统支持多天线MIMO技术，包括传输分集、空间复用、波束赋形。而在多用户MIMO系统中，一个主要的问题就是需要消除各个用户信号之间的相互干扰。在下行链路中，由于各个移动台之间地理位置上是分散的，移动台之间无法实现相互协作，因此不能利用上行链路中使用的接收算法联合检测出发射信号。此时可以在发射端采用多用户MIMO系统预编码技术，对发射信号进行预处理，使各用户接收到“纯净”的不受其它用户干扰的信号。该技术有三个主要的优势：一是通过发射端的预编码处理，可以有效地消除多用户干扰，从而大大提高系统容量；二是可以大大简化接收机的算法，解决移动台的功耗和体积问题；三是由于发射端能准确知道各用户的信道状态信息，所以在发射端采用反馈干扰抵消的方法不存在误码扩散问题，性能更优。 

根据3GPP TS36.211V9.1.0协议对层映射及预编码的定义，层映射按照不同天线配置和使用不同的MIMO技术，不同的码字到层的映射共有8种不同的情况；预编码在层映射基础上，按照开环闭环情况、不同的码本及映射到不同的天线端口，又细化为400多种不同的情况，还不包括对PHICH信道,PSS,SSS,RS信号的处理。如此多的处理分支，如果用分支逻辑实现将需要大量的代码行，大量的分支逻辑一方面处理速度提升不上去，另一方面在测试验证时不利于检错纠错。 

发明内容

针对背景技术存在的问题，本发明提供一种支持多天线配置、处理速度快、扩展性好的LTE系统下行MIMO技术的查表实现系统及方法。 

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案： 

一种LTE系统下行MIMO技术的查表实现系统，包括调制模块、层映射预编码系数产生模块、功率控制模块、运算模块；运算模块分别与调制模块、层映射预编码系数产生模块、功率控制模块连接，层映射预编码系数产生模块与功率控制模块连接；运算模块包括乘法器和加法器。 

各模块实现的功能如下： 

调制模块：对映射到不同层上的数据根据对应的调制方式产生相应的调制幅度查找地址，在调制幅度查找表Amplitude LUT中查找对应的幅度值； 

层映射预编码系数产生模块：根据不同的天线配置模式、预编码方式、开环闭环方案、码字到层的映射关系、预编码码本、天线端口信息，查找对应的预编码类型查找表，得到码字经过层映射预编码之后映射到各层及各天线端口上对应复数值的系数查找地址，再进入系数值查找表Factor Value LUT中查找对应的定点系数值； 

功率控制模块：根据上层配置的RS参考功率，DCI功控参数、PDSCH功率以及采用不同调制方式需要的功率补偿，得到控制信道或业务信道总的功控参数索引值，然后根据该索引值到功率转换表DB to Linear LUT中查找对应的线性增益； 

运算模块：首先根据调制模块的调制幅度值与层映射预编码系数产生模块的定点系数值，按照预编码推导公式进行相乘、相加运算，得到映射到各天线端口上每层的I,Q信息，然后与功率调制模块得到的线性增益相乘得到各层功率调整后的I,Q信息，再累加各天线端口上每层的I/Q信息得到映射到各天线端口最终预编码之后的I/Q信息，最后按照后续模块的数据格式要求进行截位、饱和操作后送入后续模块。 

一种基于上述系统进行的LTE系统下行MIMO技术的查表实现方法，包括以下步骤： 

步骤1：从协议定义出发，一步推导出调制、层映射及预编码之后映射到各 天线端口上的信息与调制后数据的对应关系，简化中间处理过程，有利于实现； 

步骤2：按照层映射中“层”的概念，将推导的较复杂关系式进行分解简单的乘加关系式，得到映射到各层上预编码之后的信息，再次简化处理及实现；