分布式MIMO信道質(zhì)量估計(jì)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、分布式MIMO信道質(zhì)量，如信道衰落程度、接收信干噪比、載波間干擾等，是空時(shí)解碼、糾錯(cuò)碼譯碼以及自適應(yīng)編碼調(diào)制的必備參數(shù)，其估計(jì)的準(zhǔn)確性將直接影響系統(tǒng)鏈路的吞吐率，是無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)進(jìn)行資源分配和管理的重要參考量。
　　在下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)如LTE-A中，用于信道質(zhì)量表征和狀態(tài)估計(jì)的參考量，其設(shè)計(jì)優(yōu)化以及估計(jì)質(zhì)量提升還有很大的空間。概括起來(lái)主要包括以下幾個(gè)方面：第一，發(fā)射天線(xiàn)數(shù)目越多，用于信道估計(jì)的導(dǎo)引符號(hào)占用的頻譜資源越高；第二，對(duì)于

2、信干噪比估計(jì)，實(shí)際工程中需要一種高精度低復(fù)雜度的估計(jì)方法；第三，在天線(xiàn)分布部署的LTE-A場(chǎng)景中，存在異種多普勒成為可能，因此需要重新考慮載波間干擾的計(jì)算。
　　為了進(jìn)一步提高頻譜利用率，論文圍繞上述系統(tǒng)存在的不足，對(duì)分布式MIMO信道質(zhì)量的估計(jì)和優(yōu)化展開(kāi)研究，具體包括：導(dǎo)引符號(hào)位置設(shè)計(jì)、天線(xiàn)數(shù)目選擇、信干噪比估計(jì)以及載波間干擾分析。
　　首先，在分布式MIMO下行鏈路中，提出了為實(shí)現(xiàn)滿(mǎn)頻率復(fù)用的導(dǎo)引設(shè)計(jì)方法：利用分布式信道

3、大尺度衰落的不平衡特性，安排相鄰天線(xiàn)的導(dǎo)引符號(hào)在時(shí)頻域上相互正交，相隔較遠(yuǎn)天線(xiàn)的導(dǎo)引符號(hào)復(fù)用；基于最小化信道估計(jì)均方誤差準(zhǔn)則，對(duì)導(dǎo)引密度進(jìn)行了優(yōu)化。在三發(fā)兩收，天線(xiàn)間距500米以及多徑瑞利衰落信道條件下進(jìn)行仿真，結(jié)果表明，當(dāng)信道估計(jì)的區(qū)域平均均方誤差為10?2時(shí)，與基于集中式MIMO的導(dǎo)引位置安排方法相比，論文方法有1.2dB的信噪比增益。
　　其次，在線(xiàn)形小區(qū)分布式天線(xiàn)系統(tǒng)的下行鏈路，給出了發(fā)射天線(xiàn)數(shù)目選擇方法：在不同的接收位置

4、上，比較了單天線(xiàn)滿(mǎn)功率發(fā)射波形與雙天線(xiàn)Alamouti發(fā)射波形的性能，基于最小化誤比特率準(zhǔn)則選擇發(fā)射天線(xiàn)數(shù)目。仿真結(jié)果表明，在發(fā)射天線(xiàn)間距500米，陰影標(biāo)準(zhǔn)差8dB以及移動(dòng)臺(tái)與發(fā)射天線(xiàn)距離小于80米條件下，當(dāng)鏈路的區(qū)域平均誤比特率為10?2時(shí)，發(fā)射天線(xiàn)數(shù)目經(jīng)優(yōu)化后，發(fā)射功率可以減少1.5dB。
　　再次，在頻率選擇性瑞利衰落信道中，針對(duì)LTE-A提出一種利用頻域相關(guān)性的信干噪比估計(jì)方法：利用子載波之間的相關(guān)性構(gòu)造降秩矩陣，提取其協(xié)

5、方差矩陣的最小特征值估計(jì)信干噪比。仿真結(jié)果表明，當(dāng)信干噪比小于30dB時(shí)，該方法只需要利用連續(xù)4個(gè)導(dǎo)引符號(hào)載波，便可實(shí)現(xiàn)估計(jì)誤差小于0.2dB，且該方法對(duì)多普勒頻移不敏感。
　　最后，在分布式MIMO上行鏈路中，各接收天線(xiàn)地理位置分布的不同可能導(dǎo)致其多普勒功率譜類(lèi)型的不同。針對(duì)這一場(chǎng)景，分析了多普勒擴(kuò)展對(duì)載波間干擾的影響：先給出在迫零檢測(cè)下的瞬時(shí)接收信干噪比，然后分析了系統(tǒng)鏈路的載干比性能。在兩發(fā)兩收、子載波個(gè)數(shù)為256以及子載波