協(xié)同無線通信系統(tǒng)的預編碼技術與容量特性研究.pdf

1、隨著移動通信技術不斷向4G演進，作為解決小區(qū)邊緣用戶小區(qū)間干擾（Inter-cell Interference，ICI）的重要技術方向，協(xié)同中繼技術和協(xié)同多點傳輸/接收（Coordinated Multi-Point transmission/reception,CoMP）技術成為近期研究的熱點。協(xié)同中繼技術是利用無線網絡中其他節(jié)點作為中繼節(jié)點協(xié)作信源發(fā)送數(shù)據(jù)，構成能取得空間分集的“虛擬”MIMO系統(tǒng)，而CoMP技術則是通過協(xié)同基站之間

2、對干擾信號的協(xié)同處理，要么避免干擾，要么將干擾轉化為有用信號。
　　本文主要由兩部分構成。第一部分從降低系統(tǒng)中斷概率的角度，研究單天線終端和多天線終端協(xié)同中繼系統(tǒng)的容量特性。第二部分以發(fā)送端預編碼優(yōu)化設計為手段，研究CoMP系統(tǒng)的聯(lián)合發(fā)送預編碼方案和用戶調度算法。
　　第一章介紹了本文研究的背景和現(xiàn)狀，并指出了本文的主要工作和結構安排。
　　第二章研究了協(xié)同中繼系統(tǒng)的性能。首先給出了基于終端單天線協(xié)同中繼系統(tǒng)的容量分析

3、，分別得到放大前傳(Amplify-and-Forward，AF)和解碼前傳(Decode-and-Forward，DF)模式下三種傳輸協(xié)議的中斷概率，并通過仿真研究比較出AF、DF模式下傳輸協(xié)議Ⅰ的中斷概率最小。然后，拓展研究基于終端多天線協(xié)同中繼系統(tǒng)的容量，提出將碼合并用于終端多天線協(xié)同中?？紤]陣列天線分別在信源、中繼、目的節(jié)點三種情況，在接收端采用最大比合并(Maximum Rate Combining,MRC)和碼合并兩個方面，

4、推導出五種情況下系統(tǒng)的中斷概率。
　　第三章研究了CoMP系統(tǒng)聯(lián)合發(fā)送的預編碼設計方案。首先考慮完美信道情況下，研究迫零、塊對角化、最大化泄露噪聲比三種預編碼方案在多用戶CoMP系統(tǒng)中的性能。其次，以隱形反饋中的信道狀態(tài)信息(Channel Quality Indicator，CQI)作為研究點，分析如何進行信道信息量化。最后，利用空間信道模型(Spatial Channel Model，SCM)搭建系統(tǒng)仿真平臺，對研究的算法進行