多天線中繼協作傳輸方法研究.pdf

1、作為下一代無線通信關鍵技術之一的中繼協作，一方面能夠有效減少信號傳輸的路徑損耗，另一方面可以提供額外的源到目的的傳輸鏈路，因此能夠有效擴展系統的覆蓋以及顯著提高系統吞吐率和數據傳輸的可靠性。在多天線配置下，中繼協作結合MIMO技術能夠同時利用多天線的空間自由度和中繼鏈路實現更有效的數據傳輸，因此多天線中繼系統在學術界以及下一代通信標準中都進行了大量的研究。
　　 對多天線中繼的研究，雖然在系統容量研究方面已經取得了一些理論結果，

2、單中繼和多中繼協作下放大轉發(fā)中繼系統也獲得了相對成熟的傳輸策略，但是，多天線解碼轉發(fā)中繼系統中還有很多問題沒有解決。因此，論文針對多天線解碼轉發(fā)中繼系統進行研究。由于解碼轉發(fā)中繼系統在中繼端需要先正確解碼數據，導致系統容量受兩跳容量中最差的限制，系統設計通常需要聯合考慮兩跳的影響從而最大化系統性能。
　　 論文針對多天線單中繼協作系統，以及多天線多中繼系統，分別提出了通過有效協調兩跳傳輸鏈路來最大化系統性能的傳輸策略。
　

3、　 首先，針對多天線單中繼協作傳輸，研究了考慮直傳鏈路的協作接收分集系統中，基站配置多天線時的基站預編碼設計問題。相比其它協作方式，協作接收分集方式能夠避免額外的基站功率和傳輸時隙，有效利用直傳鏈路提高系統吞吐率。在基站配置多天線的協作接收分集系統中，基站預編碼會同時影響基站到中繼和基站到用戶兩條鏈路，從而同時影響中繼容量和用戶容量這兩個最大流最小割割集的容量。針對該問題，論文首先提出了一種線性協調策略，通過對兩條鏈路各自最優(yōu)預編碼的

4、線性組合，并根據信道狀況調節(jié)線性因子，從而一定程度上實現了協調兩條鏈路性能、提高系統吞吐率的目的。然后，考慮到基站同時到兩個接收點的類多播特性，提出了MISO多播系統的最優(yōu)閉式預編碼，相對傳統的半正定松弛方法，特別是在兩用戶的情況下，能夠降低復雜度并獲得最優(yōu)性能。將該閉式預編碼運用到多天線中繼協作接收分集系統中進行迭代求解，可以獲得近似最優(yōu)的基站預編碼。
　　 其次，考慮多中繼進行協作傳輸的場景，針對中繼到用戶鏈路較差導致系統性