(3)开环发射分集
闭环多天线技术的使用是受限制的,即必须获得信道的先验信息。但在某些情况下,信道信息是很难先验获得的。例如对于高速移动的终端,信道信息的反馈频率跟不上信道的变化。对于公共信道和广播信道,通常只能采用全向发射,也无法采用闭环预编码或波束赋形技术进行传输,因此必须采用不依赖闭环反馈的开环MIMO技术。其中公共信道和广播信道主要注重传输的链路质量。但对频谱效率要求不高,可以采用开环发射分集技术,充分利用多天线之间的分集增益。
(4)开环空间复用
这种开环MIMO技术是在不依赖闭环反馈的情况下实现多流并行传输,可以在高速移动情况下提高数据率,或在室内等简单的信道环境下避免闭环预编码技术带来的反馈开销。
2.3编码和调制
在信道编码方面,对LDPC(低密度奇偶校验码)的使用始终让业界犹豫不决,主要原因是LDPC的性能并没有表现出比Turbo码有很大提高。这种情况下很难让人们下决心替换熟悉的、成熟的、经过实践检验的Turbo码。但IMT-Advanced的新需求给了大家再次考虑采用LDPC的机会。由于IMT-Advanced系统的带宽将大幅提高,数据块的尺寸越来越大,LDPC在处理大码块方面的优势将变得愈发明显,因此可以考虑将LDPC和Turbo码配合使用,在宽带传输方面提高系统性能。在实现方面,结构化的LDPC可以较好地解决编码的复杂度问题。
在调制方面,可以在传统调制技术的基础上,考虑非正交的调制技术,即通过可控的相关,进一步逼近链路容量上限。
2.4小区间干扰抑制
小区边缘的性能下降,在IMT-Advanced系统中仍将是重大的难题。MIMO技术的使用可以提高小区中心的数据率,却很难提高小区边缘的性能。小区边缘由于信干比较低,很难支持多流传输,因此随着系统采用的天线数量增多,小区中心的性能可能不断提高,但小区边缘的性能却很难提高,在小区中心可以使用的高阶调制方式也很难在小区边缘使用,造成小区中心和小区边缘的性能差异越来越大,因此在未来的IMT-Advanced系统设计中,抑制小区间干扰技术对系统整体性能的提升将起到更关键的作用,也将面临更大的挑战。
正如§2.1中介绍的,虽然在现有LTE系统中采用了一系列补充型的干扰抑制技术,但性能仍差强人意。在LTE系统中采用的干扰摒弃消除(IRC)接收机,没有利用扩频增益,只依赖小区间的空间信道差异,难以获得满意的性能。另一项干扰抑制技术——小区间协调,在复杂的实际蜂窝部署环境中可能会遇到较大困难。在小区形状复杂,多小区重叠配置的情况下,一个小区可能有相当多的相邻小区,造成小区间的干扰信息交换量过大,系统的调度和功控受限制过多,使资源管理算法变得过于复杂。
相对而言,采用CDMA和OFDMA的结合,利用CDMA的小区间多址能力,使用联合检测,不需要小区间通信和协调,可以适应各种复杂的环境。
2.5中继和分布式天线技术
一方面,IMT-Advanced系统提出了很高的系统容量要求,另一方面,足以支撑高容量的大带宽频谱可能只能在较高频段找到,而这样高的频段的路损和穿透损耗都较大,很难实现好的覆盖。除了使用基于基站的OFDMA、MIMO、智能天线、发射分集等技术扩大覆盖范围外,还可以采用中继技术和分布式天线技术改善系统容量和覆盖。
所谓的中继技术,以较简单的两跳中继为例,就是将一个基站终端链路分割为基站中继站和中继站终端两个链路,从而有机会将一个质量较差的链路替换为两个质量较好的链路,以获得更高的链路容量及更好的覆盖。用于提高容量的中继系统通常称为“透明中继”系统。在这种系统中,中继站对终端是透明的,即基站本来有能力覆盖该终端,但为了获得更高系统容量而引入中继站,但同步、公共广播信道、上行随机接入信道仍由基站直接发送/接收,中继站只是作为业务信道的增强通道,因此终端意识不到中继站的存在。用于扩展覆盖的中继系统通常称为“非透明中继”系统。在这种系统中,中继站对终端是可见的,即基站本来就无法覆盖该终端,为了延伸覆盖而引入中继站,因此同步、公共广播信道、上行随机接入信道也必须由中继站转发/转收,因此终端可以也必须意识到中继站的存在。