MIMO系統(tǒng)的統(tǒng)計型QoS保障技術(shù)研究.pdf

1、在當今移動互聯(lián)網(wǎng)蓬勃發(fā)展的時代,人們對無線通信系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量(QoS)提出了更高的要求。如何利用日益緊張的頻譜資源來保障不斷增長的多媒體業(yè)務(wù),成為了無線通信領(lǐng)域的研究熱點。多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)通過在收發(fā)兩端配置多根天線獲得了額外的空間自由度增益,能夠在不增加帶寬和發(fā)射功率的條件下,極大的提升通信系統(tǒng)的信道容量和可靠性,該技術(shù)也成為第四代移動通信(4G)的主要物理層傳輸技術(shù)之一。然而,由于無線信道的隨機時變特性,在無線通信系統(tǒng)中為

2、多媒體業(yè)務(wù)提供確定型QoS保障(Deterministic QoS Guarantees)是難以實現(xiàn)的,因此本文基于有效容量理論研究了MIMO系統(tǒng)中的統(tǒng)計型QoS保障(Statistical QoS Guarantees)技術(shù)。論文的主要貢獻概括為以下幾個方面:
　　1.針對存在信道相關(guān)性的MISO系統(tǒng),分別在Nakagami-m衰落和Rician衰落下推導(dǎo)得出了系統(tǒng)有效容量的閉合表達式。通過蒙特卡羅仿真驗證了理論分析的結(jié)論,并分

3、析了收發(fā)天線配置、空間相關(guān)程度、QoS需求以及信道衰落強度對有效容量的影響。
　　2.針對采用MRT/MRC傳輸方案的MIMO系統(tǒng),首先推導(dǎo)得出了固定功率分配策略下系統(tǒng)有效容量的閉合表達式;隨后在可變功率分配策略下,給出了最優(yōu)的功率分配策略并推導(dǎo)得出了該策略下系統(tǒng)中斷概率和有效容量的閉合表達式。蒙特卡羅仿真驗證了理論分析的結(jié)論,并表明最優(yōu)功率分配策略可以顯著的提高系統(tǒng)的統(tǒng)計型QoS保障能力。
　　3.針對采用TAS/MRC傳

4、輸方案的MIMO系統(tǒng),首先給出了系統(tǒng)接收信噪比的概率密度函數(shù)表達式,并據(jù)此推導(dǎo)得出了固定功率分配策略下系統(tǒng)有效容量的閉合表達式;接著在發(fā)射功率可變的情況下,給出了最優(yōu)的功率分配策略并推導(dǎo)得出了該策略下系統(tǒng)中斷概率和有效容量的閉合表達式;理論分析和蒙特卡羅仿真表明最優(yōu)功率分配策略顯著的提升了系統(tǒng)的統(tǒng)計型QoS保障能力。
　　4.針對采用MRT/MRC傳輸方案的MIMO雙跳譯碼轉(zhuǎn)發(fā)中繼系統(tǒng),首先給出了最優(yōu)接收信噪比的表達式,并在此基礎(chǔ)