全速率分布式天線協(xié)作中繼傳輸方法的研究.pdf

1、多輸入多輸出(MIMO: Multiple-Input Multiple-Output)技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)低功耗、大容量、高速率的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸。但由于受到移動(dòng)終端體積、功率、天線位置等因素的限制，MIMO技術(shù)很難在個(gè)人移動(dòng)終端中得以應(yīng)用。協(xié)作中繼通信技術(shù)有效解決了這一難題，且能夠通過(guò)空間分集增益有效抵抗信道衰落，受到了廣泛關(guān)注和重視。在協(xié)作中繼通信系統(tǒng)中，早期的編碼方法多采用半雙工中繼傳輸模式，頻譜效率較低。近年來(lái)，采用雙向協(xié)作中繼通信方法提

2、高頻譜效率的研究文獻(xiàn)不斷出現(xiàn)，但能夠滿足復(fù)雜應(yīng)用場(chǎng)景通信要求的高速率、高誤碼性能傳輸方法仍存在許多缺陷。
　　針對(duì)上述問(wèn)題，本文結(jié)合MIMO技術(shù)、聯(lián)合編碼技術(shù)、循環(huán)延遲分集（CDD: Cyclic Delay Diversity）轉(zhuǎn)發(fā)方式和時(shí)分轉(zhuǎn)發(fā)方式的優(yōu)勢(shì)，對(duì)分布式多天線協(xié)作中繼傳輸方法進(jìn)行了深入探討，涉及的主要研究?jī)?nèi)容如下。
　　(1)在協(xié)作中繼通信系統(tǒng)中，差分編碼傳輸方案可以在發(fā)射端和接收端均不知道信道狀態(tài)信息的情況下

3、完成數(shù)據(jù)傳輸，進(jìn)而降低了接收設(shè)備的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度。但現(xiàn)有的差分編碼傳輸方法卻普遍存在誤碼率性能低、設(shè)計(jì)復(fù)雜等問(wèn)題，為此，本文首先針對(duì)分布式雙向協(xié)作中繼傳輸模型，研究了一種基于中繼分組和CDD轉(zhuǎn)發(fā)方式的差分編碼傳輸方法。在該方法中，循環(huán)延遲轉(zhuǎn)發(fā)方式的采用簡(jiǎn)化了協(xié)作中繼傳輸設(shè)計(jì)過(guò)程和降低了接收端的檢測(cè)復(fù)雜度，為分布式多天線協(xié)作中繼傳輸方法的研究提供了一種新思路。
　　(2)將循環(huán)延遲轉(zhuǎn)發(fā)方式拓展應(yīng)用到分布式多天線雙向協(xié)作中繼傳輸系統(tǒng)中，兩

4、個(gè)通信源節(jié)點(diǎn)首先對(duì)各自終端處每個(gè)子載波、多個(gè)時(shí)隙內(nèi)的待傳輸符號(hào)進(jìn)行聯(lián)合編碼，每個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)在采用循環(huán)轉(zhuǎn)發(fā)方式的同時(shí)，各中繼節(jié)點(diǎn)上的天線以時(shí)分工作方式依次將處理后的信號(hào)傳送到通信源節(jié)點(diǎn)，該方法減少了天線間干擾，能夠在實(shí)現(xiàn)低檢測(cè)復(fù)雜度的同時(shí)獲得更好的誤碼性能。
　　(3)基于上述研究成果，針對(duì)單向分布式多天線協(xié)作中繼通信系統(tǒng)，進(jìn)一步研究了源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)間存在直達(dá)鏈路的復(fù)雜情況，提出了一種全速率分布式多天線協(xié)作中繼傳輸方法。該方法中一次

5、完整的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程主要包括兩個(gè)階段:在第一個(gè)階段，通信源節(jié)點(diǎn)對(duì)每個(gè)子載波、多個(gè)時(shí)隙內(nèi)的待傳輸符號(hào)進(jìn)行合適的聯(lián)合編碼，并將編碼后信號(hào)以廣播方式傳送到多個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn);在第二階段，每個(gè)中繼節(jié)點(diǎn)首先在時(shí)域內(nèi)對(duì)各自接收到的每一個(gè)OFDM調(diào)制信號(hào)進(jìn)行循環(huán)延遲操作，其間各中繼節(jié)點(diǎn)采用的循環(huán)延遲量均不相同，在隨后的信號(hào)放大轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程中，各中繼節(jié)點(diǎn)上裝配的多根天線以時(shí)分工作方式依次將其處理后的接收信號(hào)傳送到目的節(jié)點(diǎn)，同時(shí)，通信源節(jié)點(diǎn)將聯(lián)合編碼后的下