分布式天線系統(tǒng)中下行鏈路預(yù)編碼技術(shù)的研究.pdf

1、移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展促進了第五代(5G)移動通信系統(tǒng)的研究。密集分布式天線系統(tǒng)作為一種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)形式，能融合當(dāng)前5G中關(guān)鍵的物理層技術(shù):毫米波技術(shù)、超密集異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)和大規(guī)模MIMO技術(shù)，從而展現(xiàn)出廣闊的潛力。本文主要研究分布式天線系統(tǒng)中的預(yù)編碼技術(shù)并利用區(qū)域頻譜效率這一性能指標衡量密集分布式天線系統(tǒng)中下行鏈路的性能。
　　首先，介紹無線信道的主要特征和統(tǒng)計模型并研究分布式天線系統(tǒng)的性能。針對無線信道中小尺度衰落、陰影衰落和大尺

2、度衰落三種組成部分，文章討論了其統(tǒng)計模型。接下來介紹分布式天線系統(tǒng)的信道容量和誤碼率。在分布式天線系統(tǒng)單小區(qū)的仿真中，研究了接收端采用不同接收技術(shù)的分布式天線系統(tǒng)的下行鏈路性能，并且驗證了分布式天線系統(tǒng)相對子集中式天線分布系統(tǒng)在小區(qū)覆蓋和降低發(fā)射功率方面的優(yōu)勢。
　　其次，研究分布式天線系統(tǒng)中的線性預(yù)編碼技術(shù)。預(yù)編碼技術(shù)作為一種應(yīng)用在在發(fā)送端的信號預(yù)處理技術(shù)，主要是指發(fā)送端根據(jù)所獲取的完整的信道信息，在發(fā)送端對信號進行處理，從而消

3、除干擾實現(xiàn)改善系統(tǒng)性能的目的。針對滿足信干噪比約束條件下最小化發(fā)送功率優(yōu)化問題，通過凸優(yōu)化方法設(shè)計出最優(yōu)預(yù)編碼方法;在此基礎(chǔ)上，假定預(yù)編碼方向確定的情形中，通過優(yōu)化功率分配，提出了復(fù)雜度更低的次優(yōu)預(yù)編碼方法。在仿真分析中，對比最優(yōu)預(yù)編碼方法和次優(yōu)預(yù)編碼方法以及分布式天線系統(tǒng)和傳統(tǒng)蜂窩系統(tǒng)的性能，得出在分布式天線系統(tǒng)中運用預(yù)編碼技術(shù)的巨大優(yōu)勢。
　　再次，設(shè)計出基于功率上限和基于位置信息的加權(quán)信泄露噪聲比（SLNR，signal-t

4、o-leakage-and-noise ratio）預(yù)編碼方法。在次優(yōu)預(yù)編碼方法中，SLNR預(yù)編碼方法由于中斷率高故不能同時滿足所有用戶相同高速率要求。為此，探討了SLNR預(yù)編碼方法與最大比發(fā)送(MRT，Maximum ratiotransmission)預(yù)編碼方法及追零（ZFBF，Zero-Forcing Beamforming）預(yù)編碼方法之間的關(guān)系，借鑒最優(yōu)預(yù)編碼方法的特點，提出基于功率上限的加權(quán)SLNR預(yù)編碼方法和基于用戶位置信息