基于給定傳輸體制的分布式MIMO系統(tǒng)基站側(cè)多天線的最優(yōu)覆蓋.pdf

1、目前，稀缺的頻譜資源與多樣化的業(yè)務(wù)需求之間的矛盾是移動(dòng)通信技術(shù)所面臨的最主要挑戰(zhàn)之一。多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)在信息論上的容量?jī)?yōu)勢(shì)引發(fā)了空時(shí)信號(hào)處理的大量研究，但是，基于傳統(tǒng)蜂窩結(jié)構(gòu)的MIMO技術(shù)所能達(dá)到的容量極限仍不能完全滿足未來(lái)無(wú)線業(yè)務(wù)的需求。近年來(lái)，分布式MIMO系統(tǒng)以其突出的性能優(yōu)勢(shì)受到了越來(lái)越多的關(guān)注，已被認(rèn)為是未來(lái)移動(dòng)通信系統(tǒng)中較有競(jìng)爭(zhēng)力的備選技術(shù)之一。通過對(duì)集中式蜂窩結(jié)構(gòu)的變革，分布式MIMO系統(tǒng)在增大覆蓋范圍、提高頻

2、譜效率、節(jié)省發(fā)射功率、增加鏈路的穩(wěn)定性等方面均取得了明顯的優(yōu)勢(shì)，成為了熱點(diǎn)研究領(lǐng)域。
　　 在分布式MIMO系統(tǒng)中，系統(tǒng)容量的優(yōu)越性與基站側(cè)多天線的位置分布密切相關(guān)，本論文主要基于國(guó)家863計(jì)劃項(xiàng)目“MIMO移動(dòng)通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)側(cè)多天線的最優(yōu)分布與覆蓋問題研究”，重點(diǎn)研究了在給定系統(tǒng)傳輸體制約束下基站側(cè)多天線的最優(yōu)覆蓋問題和分布式MIMO系統(tǒng)中的多用戶資源調(diào)度問題。全文的主要工作如下：
　　 (1)總結(jié)了前人關(guān)于無(wú)線信道建模

3、的經(jīng)典成果，建立了后文研究所需的復(fù)合無(wú)線衰落信道模型，包括路徑損耗、陰影衰落和小尺度快衰落，并給出了相關(guān)MIMO信道的仿真模型；
　　 (2)研究了復(fù)合信道模型下基于給定系統(tǒng)傳輸體制的基站側(cè)多天線最優(yōu)分布問題。在全天線使用策略下，針對(duì)系統(tǒng)基站端采用“等功率”分配的場(chǎng)景，從理論上推導(dǎo)了以最大化小區(qū)平均遍歷容量為目標(biāo)的基站天線端口最優(yōu)分布準(zhǔn)則，并分別使用基于遺傳算法和基于粒子群算法的計(jì)算機(jī)搜索法求解了傳輸體制約束下的最優(yōu)天線位置。仿

4、真結(jié)果證明，本文所獲得的天線位置是合理的。在此基礎(chǔ)上，本論文又研究了選擇性天線使用策略下的最優(yōu)天線位置擺放問題，提出了擺放準(zhǔn)則，并用搜索算法予以了求解；
　　 (3)對(duì)分布式MIMO-OFDM系統(tǒng)中的多用戶資源調(diào)度問題進(jìn)行了討論，系統(tǒng)采用基于迫零預(yù)編碼技術(shù)的SDMA技術(shù)來(lái)提高頻譜利用率。首先，提出一種自適應(yīng)排序用戶分組算法，充分利用無(wú)線信道的頻率選擇性衰落，自適應(yīng)地調(diào)整各個(gè)子載波上的用戶分組大小。然后，采用三種高效算法完成功率分