LTE-A系统中球形译码检测算法研究*
2012-07-03陈发堂梁涛涛李小文
陈发堂,梁涛涛,李小文
(重庆邮电大学 通信与信息工程学院,重庆400065)
LTE-A是一个后向兼容LTE的演进技术。主要的关键技术有多频段协同与载波聚合,并且上行支持多天线技术,下行最高支持8×8多天线配置规格,在100 MHz频谱带宽下能够提供上行500 Mb/s与下行1 Gb/s的峰值速率。上下行峰值频谱利用率分别达到15(b/s)/Hz和30(b/s)/Hz。这些参数则远超越4 G的最小要求[1]。
多输入多输出(MIMO)技术是组成LTE-A的关键技术,目前 LTE的多天线设计支持 4×4配置[2],而 LTEA增加了天线配置。多天线技术可以带来固有增益达到很高的频谱利用率。接收端的检测算法对于这种优势起着至关重要的作用,常用的有迫零(ZF)[3]、最小均方误差 (MMSE)[4]、最 大 似 然 (ML)译 码[5]。 由 于 ZF 或 者MMSE译码算法的计算复杂度主要与信道传输矩阵求逆矩阵相关,实现相对简单,但是性能不是很好;接收端采用ML译码可以获得最佳性能,但是由于搜索点数与被选集合、天线数目相关,搜索次数过于庞大,工程实现很困难。为了减少ML译码计算复杂度,最根本的就是减少搜索点数。球形译码[6]正是基于这种思想,用较少的计算量获得近似最大似然译码性能。
[7]提出了一种减小球形译码初始化半径方法,主要基于目标误比特率(BER)性能确定仿真比特数,然后根据比特数和调制方式、发射天线数计算出初始半径系数α,最后结合信道噪声方差计算出初始半径。但是这种方法不能保证所选取的球内肯定存在网格点,所以需要重新搜索,增加了球形译码的复杂度。针对上述问题,参考文献[8]提出一种基于接收信号最小均方误差(MMSE)解选取初始半径的方法,解决了因初始半径过小,导致球内没有网格点,另一方面对于低信噪比下,复杂度得到降低。……
