單小區(qū)內(nèi)多中繼服務(wù)多用戶的傳輸技術(shù)研究.pdf

1、人們對(duì)隨時(shí)隨地進(jìn)行自由通信的渴望促進(jìn)了無線通信技術(shù)的迅速發(fā)展，更廣范圍的信號(hào)覆蓋和更高速度的傳輸速率是下一代無線通信系統(tǒng)的典型特征。近些年來，為解決小區(qū)邊緣的覆蓋問題，無線中繼技術(shù)在蜂窩系統(tǒng)中的應(yīng)用受到了越來越多的關(guān)注。無線中繼可以在不顯著改變骨干網(wǎng)結(jié)構(gòu)的前提下改善小區(qū)邊緣的信號(hào)質(zhì)量，提高小區(qū)吞吐量。無線中繼同時(shí)具有成本較低，站址選擇方便等優(yōu)點(diǎn)。多天線技術(shù)是增加信道容量和提高系統(tǒng)可靠性的有效技術(shù)，被認(rèn)為是下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)最具有潛力的手

2、段之一，將多天線技術(shù)和中繼技術(shù)有效結(jié)合可以進(jìn)一步提高無線系統(tǒng)的性能。在單個(gè)小區(qū)內(nèi)布置多個(gè)中繼可以進(jìn)一步增強(qiáng)小區(qū)邊緣的信號(hào)覆蓋并進(jìn)一步提高頻譜效率，如何在基站、中繼配置多天線的情況下，合理利用多個(gè)中繼獲得更好的傳輸性能，是一個(gè)非常有研究價(jià)值的課題。本文首先考慮基站在兩中繼輔助下向兩個(gè)用戶發(fā)送下行數(shù)據(jù)的場(chǎng)景，中繼使用解碼轉(zhuǎn)發(fā)方法。第一跳基站到中繼的傳輸采用多用戶空分復(fù)用的傳輸方法，第二跳兩中繼在相同的時(shí)頻資源上將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給兩用戶。
　

3、　 本文首先研究了兩跳傳輸?shù)臅r(shí)間分配，提出了兩中繼兩跳傳輸最優(yōu)的時(shí)間分配策略。另外基站端也可以通過功率分配改善系統(tǒng)性能，而功率分配最優(yōu)化問題難以求解，本文從匹配中繼傳輸兩跳容量的思路出發(fā)給出了一種次優(yōu)的功率分配方案，并對(duì)其進(jìn)行了合理的簡(jiǎn)化。仿真結(jié)果顯示，時(shí)間分配和功率分配優(yōu)化方案可以使兩中繼兩用戶傳輸獲得有效的性能提升。本文進(jìn)一步考慮了單小區(qū)內(nèi)存在更多中繼和用戶數(shù)目的情況。當(dāng)用戶數(shù)目多于中繼數(shù)目時(shí)，可以通過用戶選擇獲得多用戶分集增益。

4、首先在兩中繼多用戶的情況下，對(duì)用戶選擇方案進(jìn)行設(shè)計(jì)。用戶選擇方案的設(shè)計(jì)聯(lián)合考慮了信道增益、避免用戶間干擾和匹配中繼傳輸?shù)膬商萘康纫蛩亍Ａ硗?，在相同的時(shí)頻資源上同時(shí)激活多個(gè)中繼會(huì)產(chǎn)生比較嚴(yán)重的干擾，因此本文進(jìn)一步考慮使用多中繼選擇減少同時(shí)工作的中繼數(shù)目，從而減輕節(jié)點(diǎn)間干擾，更好的獲得多個(gè)中繼同時(shí)傳輸?shù)目臻g多路增益；同時(shí)也使得時(shí)間分配和功率分配優(yōu)化方案、用戶選擇方案可以應(yīng)用于多中繼多用戶場(chǎng)景。仿真結(jié)果表明，使用中繼選擇和用戶選擇的傳輸方案