MIMO系統(tǒng)中的多用戶分集技術(shù)研究.pdf

1、在通信鏈路兩端使用多天線的多輸入多輸出(MIMO)系統(tǒng)借助空時(shí)處理技術(shù)可以在不增加額外發(fā)射功率和帶寬的前提下獲得極高的頻譜效率和鏈路可靠性，已被3GPP、3GPP2和FuTURE等用于后3G的演進(jìn)方案，并成為第四代移動(dòng)通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)?！　∠滦墟溌犯咚侔鼈鬏斒窍乱淮苿?dòng)通信系統(tǒng)的主要應(yīng)用之一?；径嗵炀€發(fā)射分集技術(shù)是提高下行鏈路數(shù)據(jù)傳輸可靠性的經(jīng)濟(jì)、有效的方法，它特別適用于低移動(dòng)性和沒(méi)有充分時(shí)間、頻率分集的環(huán)境。另外，利用數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對(duì)

2、有限時(shí)延不敏感的特點(diǎn)，基站可以對(duì)信號(hào)進(jìn)行緩存并調(diào)度信道條件最好的用戶進(jìn)行傳輸。由于無(wú)線信道的隨機(jī)波動(dòng)性，調(diào)度策略使得整個(gè)系統(tǒng)的吞吐量得到提高，獲得多用戶分集。早期對(duì)發(fā)射分集系統(tǒng)的多用戶分集性能的研究大多基于理想的獨(dú)立信道模型。而在實(shí)際的傳播環(huán)境下，收發(fā)天線陣列里的天線之間由于擺放方式、幾何尺寸等原因可能出現(xiàn)空間相關(guān)，特別在基站端，天線通常是架設(shè)在無(wú)遮擋的高處，發(fā)射天線間常存在空間相關(guān)。研究了空間相關(guān)對(duì)發(fā)射分集結(jié)合調(diào)度策略的多用戶系統(tǒng)下行

3、鏈路性能的影響。導(dǎo)出發(fā)射天線之間存在空間相關(guān)的條件下，發(fā)射分集系統(tǒng)的多用戶平均容量表達(dá)式。仿真結(jié)果驗(yàn)證了理論分析的有效性?！　∽赃m應(yīng)技術(shù)能夠有效地提高M(jìn)IMO系統(tǒng)的頻譜效率、改善鏈路的通信質(zhì)量。采用幾何均值分解的MIMO系統(tǒng)的子信道增益相同，應(yīng)用自適應(yīng)技術(shù)后對(duì)不同子信道只需采用相同的自適應(yīng)參數(shù)。針對(duì)基于幾何均值分解的MIMO復(fù)用系統(tǒng)的下行鏈路，導(dǎo)出了嚴(yán)格的誤碼率表達(dá)式，進(jìn)而結(jié)合多用戶調(diào)度策略分析了MIMO復(fù)用系統(tǒng)的多用戶分集性能，得到

4、多用戶系統(tǒng)的平均容量表達(dá)式?！　》植际組IMO系統(tǒng)結(jié)合了分布式天線系統(tǒng)和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)MIMO系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。為了降低分布式MIMO系統(tǒng)反饋的復(fù)雜度，在TDD模態(tài)下考慮一種簡(jiǎn)化的容量自相關(guān)(CAI)反饋信息。通過(guò)研究，得到一種獲得CAI的簡(jiǎn)便、近似的方法。　　本論文的研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金(No.60672048)、廣東省科技攻關(guān)項(xiàng)目(No.2005810101001)、教育部“高等學(xué)校優(yōu)秀青年教師教學(xué)科研獎(jiǎng)勵(lì)計(jì)劃”、湖南省高等學(xué)?？茖W(xué)研究項(xiàng)