多天線終端協(xié)作MIMO系統(tǒng)跨層設(shè)計研究.pdf

1、近年來,伴隨著移動通信技術(shù)的發(fā)展,用戶在得到更好的服務(wù)的同時對系統(tǒng)的可靠性和有效性要求越來越高。然而,無線通信固有的問題,比如無線信道的隨機性,由多徑引起的頻率選擇性衰落,以及日益緊張的帶寬資源,限制了頻譜效率和系統(tǒng)容量的提升,也促使人們開發(fā)新的技術(shù)來解決這些問題。
　　多天線分集技術(shù)通過終端配置多根天線,在不消耗額外帶寬的條件下,可以獲得分集增益,有效提高系統(tǒng)的可靠性、數(shù)據(jù)速率和系統(tǒng)容量,成為目前研究的熱點之一。然而,在終端配置

2、多根天線會受到天線相關(guān)性以及物理上的限制,這促使人們想辦法利用現(xiàn)有系統(tǒng)實現(xiàn)多天線的效果,協(xié)作分集應(yīng)運而生。協(xié)作分集通過采用協(xié)作傳輸?shù)姆椒?將不同用戶的天線虛擬成為一個多天線的傳輸系統(tǒng),同樣可以獲得分集和復(fù)用增益,提高系統(tǒng)的有效性和可靠性。同時,由于傳統(tǒng)通信系統(tǒng)的分層設(shè)計原則,系統(tǒng)優(yōu)化時并不能綜合考慮各層情況,而跨層設(shè)計打破了層間的限定,將不同的協(xié)議層聯(lián)合起來,利用協(xié)議層之間的相關(guān)性,傳遞狀態(tài)信息,來協(xié)調(diào)各層之間的配置,以達到優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)置

3、,保證資源利用率和服務(wù)QoS的要求。
　　本文首先介紹協(xié)作分集的基本理論,如分集合并方式、協(xié)作模型和轉(zhuǎn)發(fā)協(xié)議和空時編碼理論,并介紹了跨層設(shè)計的基本理論和常用于跨層設(shè)計的兩種技術(shù):物理層的自適應(yīng)編碼調(diào)制(Adaptive Modulation and Coding)和鏈路層的混合自動重傳請求(Hybrid Automatic Repeat Request)。在理論分析的基礎(chǔ)上，針對多天線終端的協(xié)作MIMO系統(tǒng),提出了一種有效的跨層設(shè)