多天線中繼協(xié)作傳輸方法研究.pdf

1、作為下一代無(wú)線通信關(guān)鍵技術(shù)之一的中繼協(xié)作，一方面能夠有效減少信號(hào)傳輸?shù)穆窂綋p耗，另一方面可以提供額外的源到目的的傳輸鏈路，因此能夠有效擴(kuò)展系統(tǒng)的覆蓋以及顯著提高系統(tǒng)吞吐率和數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。在多天線配置下，中繼協(xié)作結(jié)合MIMO技術(shù)能夠同時(shí)利用多天線的空間自由度和中繼鏈路實(shí)現(xiàn)更有效的數(shù)據(jù)傳輸，因此多天線中繼系統(tǒng)在學(xué)術(shù)界以及下一代通信標(biāo)準(zhǔn)中都進(jìn)行了大量的研究。
　　 對(duì)多天線中繼的研究，雖然在系統(tǒng)容量研究方面已經(jīng)取得了一些理論結(jié)果，

2、單中繼和多中繼協(xié)作下放大轉(zhuǎn)發(fā)中繼系統(tǒng)也獲得了相對(duì)成熟的傳輸策略，但是，多天線解碼轉(zhuǎn)發(fā)中繼系統(tǒng)中還有很多問(wèn)題沒(méi)有解決。因此，論文針對(duì)多天線解碼轉(zhuǎn)發(fā)中繼系統(tǒng)進(jìn)行研究。由于解碼轉(zhuǎn)發(fā)中繼系統(tǒng)在中繼端需要先正確解碼數(shù)據(jù)，導(dǎo)致系統(tǒng)容量受兩跳容量中最差的限制，系統(tǒng)設(shè)計(jì)通常需要聯(lián)合考慮兩跳的影響從而最大化系統(tǒng)性能。
　　 論文針對(duì)多天線單中繼協(xié)作系統(tǒng)，以及多天線多中繼系統(tǒng)，分別提出了通過(guò)有效協(xié)調(diào)兩跳傳輸鏈路來(lái)最大化系統(tǒng)性能的傳輸策略。
　

3、　 首先，針對(duì)多天線單中繼協(xié)作傳輸，研究了考慮直傳鏈路的協(xié)作接收分集系統(tǒng)中，基站配置多天線時(shí)的基站預(yù)編碼設(shè)計(jì)問(wèn)題。相比其它協(xié)作方式，協(xié)作接收分集方式能夠避免額外的基站功率和傳輸時(shí)隙，有效利用直傳鏈路提高系統(tǒng)吞吐率。在基站配置多天線的協(xié)作接收分集系統(tǒng)中，基站預(yù)編碼會(huì)同時(shí)影響基站到中繼和基站到用戶兩條鏈路，從而同時(shí)影響中繼容量和用戶容量這兩個(gè)最大流最小割割集的容量。針對(duì)該問(wèn)題，論文首先提出了一種線性協(xié)調(diào)策略，通過(guò)對(duì)兩條鏈路各自最優(yōu)預(yù)編碼的

4、線性組合，并根據(jù)信道狀況調(diào)節(jié)線性因子，從而一定程度上實(shí)現(xiàn)了協(xié)調(diào)兩條鏈路性能、提高系統(tǒng)吞吐率的目的。然后，考慮到基站同時(shí)到兩個(gè)接收點(diǎn)的類多播特性，提出了MISO多播系統(tǒng)的最優(yōu)閉式預(yù)編碼，相對(duì)傳統(tǒng)的半正定松弛方法，特別是在兩用戶的情況下，能夠降低復(fù)雜度并獲得最優(yōu)性能。將該閉式預(yù)編碼運(yùn)用到多天線中繼協(xié)作接收分集系統(tǒng)中進(jìn)行迭代求解，可以獲得近似最優(yōu)的基站預(yù)編碼。
　　 其次，考慮多中繼進(jìn)行協(xié)作傳輸?shù)膱?chǎng)景，針對(duì)中繼到用戶鏈路較差導(dǎo)致系統(tǒng)性