基于LTE通信系統(tǒng)的多天線算法研究.pdf

1、為了保證在未來(lái)十年甚至更長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)力，3GPP組織展開(kāi)了演進(jìn)的UTRA/UTRAN項(xiàng)目研究工作，即LTE項(xiàng)目。LTE項(xiàng)目的目的是致力于開(kāi)發(fā)滿足“更高數(shù)據(jù)速率”、“更遠(yuǎn)覆蓋范圍”、“更小時(shí)延”及“更少運(yùn)營(yíng)費(fèi)用”的通信系統(tǒng)。同時(shí)，鑒于MIMO技術(shù)可以突破無(wú)線系統(tǒng)的容量“瓶頸”和提高通信可靠性，因此，LTE項(xiàng)目將MIMO技術(shù)作為其核心技術(shù)之一。本文在理解MIMO通信理論和LTE協(xié)議的基礎(chǔ)上，深入地研究LTE系統(tǒng)下行鏈路的MIMO設(shè)計(jì)算法及

2、實(shí)現(xiàn)流程，包括空間復(fù)用和空間分集等，并依托鏈路仿真和系統(tǒng)仿真平臺(tái)對(duì)算法的性能進(jìn)行評(píng)估和分析。
　　 本文主要完成的工作有以下幾個(gè)方面：
　　 (1)研究LTE系統(tǒng)空間分集、空間復(fù)用的基本原理。結(jié)合OFDM的優(yōu)點(diǎn)，建立MIMO-OFDM物理層鏈路模型，為后文展開(kāi)MIMO的研究提供理論基礎(chǔ)。
　　 (2)基于LTE物理層中MIMO技術(shù)的眾多解決方案，本文將對(duì)其性能進(jìn)行理論分析和仿真對(duì)比，研究適用于LTE的最佳空間分集

3、和空間復(fù)用方案。同時(shí)，對(duì)最佳方案進(jìn)行性能評(píng)估，判斷其是否滿足LTE項(xiàng)目的需求指標(biāo)。
　　 (3)針對(duì)中高速移動(dòng)場(chǎng)景具有嚴(yán)重的多普勒效應(yīng)，信道狀態(tài)信息變化劇烈等特點(diǎn)，本文提出了以“容量最大化”為準(zhǔn)則的開(kāi)環(huán)自適應(yīng)MLMO方案。在該方案中，利用“最小錯(cuò)誤概率”為準(zhǔn)則預(yù)測(cè)反饋的信道信息。
　　 (4)基于LTE系統(tǒng)下行鏈路的基本參數(shù)，例如：幀結(jié)構(gòu)、調(diào)制編碼、OFDM參數(shù)等，依托LTE系統(tǒng)的鏈路仿真和系統(tǒng)仿真平臺(tái)，通過(guò)理論分析、仿

4、真等手段對(duì)MIMO方案進(jìn)行誤碼率、吞吐量及覆蓋范圍等性能的驗(yàn)證與分析。
　　 本文通過(guò)仿真表明：(Ⅰ)適用于LTE的最佳空間分集方案為SFBC(2Tx)和SFBC-FSTD(4Tx)，在目標(biāo)誤碼率下，通過(guò)該方案所需的信噪比更低，能夠增強(qiáng)抗干擾能力和覆蓋范圍；(Ⅱ)適用于LTE的最佳空間復(fù)用方案為信道預(yù)編碼方案和基于大時(shí)延CDD的預(yù)編碼方案，該設(shè)計(jì)方案能夠滿足LTE所定義的小區(qū)頻譜效率、用戶頻譜效率及小區(qū)邊緣頻譜效率等需求指標(biāo)。(