空中接口学园--领读笔记《LTE教程：原理与实现》5.3

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-- 作者：KKbigboy
-- 发布时间：2019-07-03 19:00:24
领读笔记《LTE教程：原理与实现》5.3
5.3 分集：提升信号稳定性
5.3.1 什么是信号稳定性
5.3.2 信号为什么不稳定
5.3.3 如何提升信号的稳定性
5.3.4 分集信号的合并
5.3.5 支持分集的多天线
5.3.6 接收分集与发射分集
5.3.7 接收分集的实施
5.3.8 发射分集的实施
5.3.9 小结

--  作者：KKbigboy
--  发布时间：2019-07-03 19:00:45
5.3.1 什么是信号稳定性
  我觉得信号不稳定就是接收方不能顺利地持续地还原信号；
  书上主要从空间传输方向讲的信号不稳定，信号强度下降较快。

--  作者：KKbigboy
--  发布时间：2019-07-03 19:01:04
5.3.2 信号为什么不稳定
  信号不稳定，主要是有障碍物，传播后能量受损，自身干扰，外界干扰等；
  书上更加细化讲了，系统内干扰，邻小区干扰，干扰信号与同频主信号相位相差180而强度接近的话，导致信号大幅衰落。

--  作者：KKbigboy
--  发布时间：2019-07-03 19:01:17
5.3.3 如何提升信号的稳定性
  频点合理规划，一路信号多路发，信号发射塔建高点，优化下方向角度；
  书上介绍了分集方式，同一种信号多路传输，还有不同的分集方式，分别从不同空间，频率，时间，极化方向，路径，角度来实现同一种信号的不同路径传输；

--  作者：KKbigboy
--  发布时间：2019-07-03 19:01:29
5.3.4 分集信号的合并
   至于接收机如何把多路信号合并在一起，我的脑海一片空白，或许取多路信号的均值？
   书上介绍了EGC、SD、MRC三种方式，第三种MRC 最大比合并方式中，根据天线的信号质量赋予不同的权值，这个权值不知道怎么赋予的，
   信号好不好接收机是怎么知道的？

--  作者：KKbigboy
--  发布时间：2019-07-03 19:02:14
5.3.5 支持分集的多天线
   分集天线，两根天线隔开一定的间距就可以形成两路信号了，或者以正交的方向去发送信号；
   书上讲述了空间间距约为10倍波长，以不同极化方向组合的振子就是双极化天线了。

--  作者：KKbigboy
--  发布时间：2019-07-03 19:02:29
5.3.6 接收分集与发射分集
   接收分集指的两路以上接收同一种信号，发射分集指的两路以上发送同一路信号；
   UE单天线的话不能进行接收分集也不能进行发射分集，只能进行发射分集的接收。此外书上还提到功率这块，发射分集的功率还是建立在总功率不变的基础上，
   如是双路分集发射，则每路最大功率为基站最大功率的一半。

--  作者：KKbigboy
--  发布时间：2019-07-03 19:02:43
5.3.7 接收分集的实施
   接收分集即处理多路同一信号；
   跟5.3.4的分集信号合并是同一原理；

--  作者：KKbigboy
--  发布时间：2019-07-03 19:02:57
5.3.8 发射分集的实施
   书上介绍了WCDMA的两类开环发射分集，TSTD：两根天线轮流发射信号；STTD：一路信号进行空时编码后得到两路正交信号，分别在两跟天线上进行发射；
而终端通过时间分集来实现接收；
  LTE采用的是SFTD工作原理：利用正交子载波来传输空频编码后的数据流。

--  作者：KKbigboy
--  发布时间：2019-07-03 19:03:57
5.3.9 小结
   分集技术需要基于多路天线，且多路需是不相干；
   实现不相干的方法有空间分集和极化分集；
   分集也可以分为接收分集和发射分集。

   习题：直接发射同样内容不做编码处理，符合发射分集的概念，算发射分集，但接收方可能收到自身干扰严重的信号。

-- 作者：tom
-- 发布时间：2019-07-03 19:57:23
不错，是自己提炼过的内容。建议继续深入思考，一个月以后再对比答案。

-- 作者：bakarru
-- 发布时间：2019-07-08 17:16:50
研究了下空时编码和空频编码，非常有趣，原先我以为是和CDMA一样的用正交码序列去乘以基带信号，得到相互正交的各层码道，但是实际都是以2天线端口的发射分集居多，而应用2阶WALSH码序列实际效果很不理想，故需要另辟蹊径采用别的编码方式；而空时编码，空频编码应运而生。
空时编码的原理是，对两个相邻调制符号X1,X2,进行alamouti编码，不同天线端口发射经过编码的新符号，这样的在t时刻接收到信号与在t+T时刻（T为符号周期）接收到信号，联立成二元一次方程组，解方程即可得到原始调制符号X1,X2。
空频编码则更加有趣，需要联合OFDM技术才能应用。其原理是，对相邻的两个子载波调制符号X（k），X(k+1)进行alamouti编码（和空时编码相同的编码矩阵，只是H频率响应不同，H需要根据实际的信道估计获得）。经过编码形成的2组新调制符号相互正交（同时组内调制符号依然保持相互正交），然后每组经过1的天线端口发射，这样2天线各自发射的叠加形成的整体OFDM符号依然是相互正交。接收时通过解方程，求得原始调制符号X（k），X(k+1)。空频编码把二维平面上相互正交的子载波，变成了三维立体相互正交子载波，进而叠加成三维相互正交OFDM符号，非常有趣。
上面所说的alamouti编码，是对调制符号的编码，实际就是对向量的编码，而alamouti编码矩阵的系数（频率响应）也是向量。

-- 作者：tom
-- 发布时间：2019-07-08 20:59:42
三维立体相互正交子载波?这是什么含义？

-- 作者：bakarru
-- 发布时间：2019-07-09 08:51:15
就是向量的正交了

-- 作者：tom
-- 发布时间：2019-07-09 20:11:19
你说的二维平面、三维立体到底是哪些维度？怎么体现在信号编码中？

-- 作者：bakarru
-- 发布时间：2019-07-11 09:35:33
在未引入空频编码的单纯的OFDM系统中，子载波调制符号的正交就可以理解为是一种二维的正交（不需要考虑和其他天线发射信号的正交性），这时的子载波调制符号就是二维平面上的向量；在引入了空频编码后，经过alamouti编码的子载波调制符号的正交就是三维的正交（不仅同一天线端口发射的信号内正交，两端口信号间也相互正交），这时的子载波调制符号就是三维空间中的向量。

-- 作者：tom
-- 发布时间：2019-07-11 20:54:40
还是没有讲清楚是什么维度。

-- 作者：KKbigboy
-- 发布时间：2019-07-12 11:31:08
子载波是基于频率的正交，两端口间是基于空间的正交，这样的子载波调制符号可以说成三维空间的向量么？不太合适吧。

-- 作者：bakarru
-- 发布时间：2019-07-17 09:26:12
单纯的OFDM系统子载波调制定符号间是二维的频谱维度上的向量正交，而空时编码后是调制符号是三维空间维度上的向量正交

-- 作者：tom
-- 发布时间：2019-07-18 20:42:03
先从二维开始，到底是哪两维？

比如数学上，二维指的是XY两个数轴，OFDM符号呢？

-- 作者：bakarru
-- 发布时间：2019-07-26 09:27:47
单纯的OFDM系统的子载波调制符号所在的二维是频谱上的维度，就是频率轴和幅度（功率）轴组成的二维平面；而再经过空时编码后的调制符号所在三维空间维度，就是频率轴，幅度轴和另一个空间坐标轴（这一轴可以通过二阶的Alamouti编码矩阵来理解），组成的空间直角坐标系。

-- 作者：tom
-- 发布时间：2019-07-27 15:46:22
频率不是一个维度，不然固定频率（单频点）怎么算？

-- 作者：bakarru
-- 发布时间：2019-07-29 13:01:06
又进过一番思考，纠正下之前的想法，OFDM系统的子载波调制符号的正交还是一维的在频率轴上的整点的正交（FDM那种功率正交也是频率轴上一维的正交，只不过是可取保护频带以外的数轴上的任意点）；而再经过空时编码后的调制符号的正交也还是一维的在频率轴上的整点的正交，只不过增加一个平行的频率数轴（Alamouti编码矩阵的本质是对子载波QAM调制符号在复平面的处理，即调整sin,cos两路载波的相位）。

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