基于LTE通信系統(tǒng)的多天線算法研究.pdf

1、為了保證在未來十年甚至更長時間內(nèi)的競爭力，3GPP組織展開了演進的UTRA/UTRAN項目研究工作，即LTE項目。LTE項目的目的是致力于開發(fā)滿足“更高數(shù)據(jù)速率”、“更遠覆蓋范圍”、“更小時延”及“更少運營費用”的通信系統(tǒng)。同時，鑒于MIMO技術可以突破無線系統(tǒng)的容量“瓶頸”和提高通信可靠性，因此，LTE項目將MIMO技術作為其核心技術之一。本文在理解MIMO通信理論和LTE協(xié)議的基礎上，深入地研究LTE系統(tǒng)下行鏈路的MIMO設計算法及

2、實現(xiàn)流程，包括空間復用和空間分集等，并依托鏈路仿真和系統(tǒng)仿真平臺對算法的性能進行評估和分析。
　　 本文主要完成的工作有以下幾個方面：
　　 (1)研究LTE系統(tǒng)空間分集、空間復用的基本原理。結合OFDM的優(yōu)點，建立MIMO-OFDM物理層鏈路模型，為后文展開MIMO的研究提供理論基礎。
　　 (2)基于LTE物理層中MIMO技術的眾多解決方案，本文將對其性能進行理論分析和仿真對比，研究適用于LTE的最佳空間分集

3、和空間復用方案。同時，對最佳方案進行性能評估，判斷其是否滿足LTE項目的需求指標。
　　 (3)針對中高速移動場景具有嚴重的多普勒效應，信道狀態(tài)信息變化劇烈等特點，本文提出了以“容量最大化”為準則的開環(huán)自適應MLMO方案。在該方案中，利用“最小錯誤概率”為準則預測反饋的信道信息。
　　 (4)基于LTE系統(tǒng)下行鏈路的基本參數(shù)，例如：幀結構、調制編碼、OFDM參數(shù)等，依托LTE系統(tǒng)的鏈路仿真和系統(tǒng)仿真平臺，通過理論分析、仿

4、真等手段對MIMO方案進行誤碼率、吞吐量及覆蓋范圍等性能的驗證與分析。
　　 本文通過仿真表明：(Ⅰ)適用于LTE的最佳空間分集方案為SFBC(2Tx)和SFBC-FSTD(4Tx)，在目標誤碼率下，通過該方案所需的信噪比更低，能夠增強抗干擾能力和覆蓋范圍；(Ⅱ)適用于LTE的最佳空間復用方案為信道預編碼方案和基于大時延CDD的預編碼方案，該設計方案能夠滿足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。(