考慮過(guò)時(shí)信道狀態(tài)信息的MIMO協(xié)作通信天線選擇研究.pdf

1、多輸入多輸出(Multiple Input Multiple Output，MIMO)技術(shù)作為第四代及未來(lái)移動(dòng)通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，憑借其顯著提升了頻譜效率和成倍提高了系統(tǒng)容量的優(yōu)勢(shì)而具有廣泛的應(yīng)用前景。同樣，中繼協(xié)作技術(shù)也是第四代及未來(lái)移動(dòng)通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，能夠有效擴(kuò)大通信網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍，對(duì)抗信號(hào)衰落，帶來(lái)空間分集增益，提高通信系統(tǒng)的可靠性。于是，MIMO技術(shù)和中繼協(xié)作技術(shù)的有效融合自然獲得了研究人員的關(guān)注。為了降低MIMO協(xié)作通信系

2、統(tǒng)的復(fù)雜度，往往采用天線選擇技術(shù)，同時(shí)，當(dāng)存在多個(gè)中繼可供選擇時(shí)，還需要進(jìn)行中繼選擇。當(dāng)前有關(guān)MIMO協(xié)作通信系統(tǒng)天線選擇及中繼選擇的成果不少，然而大部分研究都沒(méi)有考慮中繼或天線選擇與數(shù)據(jù)發(fā)送之間存在時(shí)延，基于過(guò)時(shí)的信道狀態(tài)信息（Outdated Channel State Information，Outdated CSI）做出的選擇很可能會(huì)降低系統(tǒng)性能?；诖?，本文開(kāi)展考慮過(guò)時(shí)信道狀態(tài)信息的MIMO協(xié)作通信天線選擇研究，取得了一定成果

3、，主要工作內(nèi)容如下:
　　(1)在考慮過(guò)時(shí)信道狀態(tài)信息的前提下，在放大轉(zhuǎn)發(fā)（Amplify-and-Forward，AF）MIMO協(xié)作通信系統(tǒng)中提出了一種考慮過(guò)時(shí)信道狀態(tài)信息的發(fā)射端天線選擇方法，接收端采用選擇性合并方式，推導(dǎo)得到了系統(tǒng)中斷概率表達(dá)式以及漸進(jìn)表達(dá)式。分析了過(guò)時(shí)信道狀態(tài)信息和共信道干擾這些非理想因素對(duì)AFMIMO協(xié)作通信系統(tǒng)性能的影響，并與不考慮過(guò)時(shí)信道狀態(tài)信息的情形進(jìn)行了比較。數(shù)值和仿真結(jié)果表明:過(guò)時(shí)信道狀態(tài)信息會(huì)

4、造成AFMIMO協(xié)作通信系統(tǒng)的性能下降，同時(shí)，信道相關(guān)系數(shù)ρ越小，系統(tǒng)中斷性能越差;隨著節(jié)點(diǎn)天線數(shù)目的增加，中斷概率降低，系統(tǒng)中斷性能得到改善。
　　(2)為了應(yīng)對(duì)過(guò)時(shí)信道狀態(tài)信息對(duì)MIMO協(xié)作通信系統(tǒng)天線選擇性能的影響，并考慮信道預(yù)測(cè)復(fù)雜度和性能之間的平衡，提出一種預(yù)測(cè)信干比的方法，并利用預(yù)測(cè)信干比進(jìn)行天線選擇。仿真結(jié)果表明，所提方法相對(duì)于基于過(guò)時(shí)信道狀態(tài)信息的天線選擇方法性能更優(yōu)，且信道過(guò)時(shí)的程度越輕時(shí)，中斷性能的改善程度越大