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)技術能夠實現(xiàn)低功耗、大容量、高速率的無線數(shù)據(jù)傳輸。但由于受到移動終端體積、功率、天線位置等因素的限制，MIMO技術很難在個人移動終端中得以應用。協(xié)作中繼通信技術有效解決了這一難題，且能夠通過空間分集增益有效抵抗信道衰落，受到了廣泛關注和重視。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，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不斷出現(xiàn)，但能夠滿足復雜應用場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。
　　針對上述問題，本文結合MIMO技術、聯(lián)合編碼技術、循環(huán)延遲分集（CDD: Cyclic Delay Diversity）轉發(fā)方式和時分轉發(fā)方式的優(yōu)勢，對分布式多天線協(xié)作中繼傳輸方法進行了深入探討，涉及的主要研究內容如下。
　　(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，進而降低了接收設備的實現(xiàn)復雜度。但現(xiàn)有的差分編碼傳輸方法卻普遍存在誤碼率性能低、設計復雜等問題，為此，本文首先針對分布式雙向協(xié)作中繼傳輸模型，研究了一種基于中繼分組和CDD轉發(fā)方式的差分編碼傳輸方法。在該方法中，循環(huán)延遲轉發(fā)方式的采用簡化了協(xié)作中繼傳輸設計過程和降低了接收端的檢測復雜度，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)延遲轉發(fā)方式拓展應用到分布式多天線雙向協(xié)作中繼傳輸系統(tǒng)中，兩

4、個通信源節(jié)點首先對各自終端處每個子載波、多個時隙內的待傳輸符號進行聯(lián)合編碼，每個中繼節(jié)點在采用循環(huán)轉發(fā)方式的同時，各中繼節(jié)點上的天線以時分工作方式依次將處理后的信號傳送到通信源節(jié)點，該方法減少了天線間干擾，能夠在實現(xiàn)低檢測復雜度的同時獲得更好的誤碼性能。
　　(3)基于上述研究成果，針對單向分布式多天線協(xié)作中繼通信系統(tǒng)，進一步研究了源節(jié)點和目的節(jié)點間存在直達鏈路的復雜情況，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)傳輸過程主要包括兩個階段:在第一個階段，通信源節(jié)點對每個子載波、多個時隙內的待傳輸符號進行合適的聯(lián)合編碼，并將編碼后信號以廣播方式傳送到多個中繼節(jié)點和目的節(jié)點;在第二階段，每個中繼節(jié)點首先在時域內對各自接收到的每一個OFDM調制信號進行循環(huán)延遲操作，其間各中繼節(jié)點采用的循環(huán)延遲量均不相同，在隨后的信號放大轉發(fā)過程中，各中繼節(jié)點上裝配的多根天線以時分工作方式依次將其處理后的接收信號傳送到目的節(jié)點，同時，通信源節(jié)點將聯(lián)合編碼后的下