LTE系統(tǒng)迭代接收與自適應(yīng)傳輸技術(shù)研究.pdf

1、為了滿足未來移動(dòng)通信系統(tǒng)對更高數(shù)據(jù)傳輸速率的迫切需求,3GPP組織近年來啟動(dòng)了通用移動(dòng)通信系統(tǒng)(UMTS)的長期演進(jìn)(LTE)項(xiàng)目。LTE改進(jìn)并增強(qiáng)了空口接入技術(shù),下行鏈路使用正交頻分多址(OFDMA)和多輸入多輸出(MIMO)相結(jié)合的技術(shù),能夠有效對抗頻率選擇性衰落并顯著提高系統(tǒng)吞吐量,上行鏈路使用以DFT-S-OFDM為核心的單載波頻分多址(SC-FDMA)技術(shù),具有較低的峰均比(PAPR),從而增加小區(qū)的覆蓋范圍。本論文針對LTE

2、系統(tǒng)開展達(dá)代接收算法和MIMO自適應(yīng)傳輸技術(shù)的研究。
　　 首先研究LTE上行鏈路的迭代接收算法。該迭代接收算法根據(jù)Turbo原理將檢測和譯碼聯(lián)合起來,利用各自產(chǎn)生的軟信息作為先驗(yàn)信息分別進(jìn)行檢測和譯碼,其關(guān)鍵在于設(shè)計(jì)檢測中的均衡器算法。旨在獲得復(fù)雜度和性能的折中。根據(jù)LTE上行鏈路SC-FDMA傳輸系統(tǒng)的特殊結(jié)構(gòu),研究了低復(fù)雜度的MMSE均衡器算法,并在非理想信道估計(jì)情況下,提出了考慮信道估計(jì)存在誤差的MMSE均衡器算法。仿真

3、結(jié)果表明,迭代接收機(jī)可以顯著提高LTE上行鏈路的接收性能,逼近MIMO信道容量,當(dāng)信道估計(jì)非理想時(shí),采用考慮信道估計(jì)存在誤差的MMSE均衡器算法的迭代接收機(jī)在幾乎不增加復(fù)雜度的前提下仍可以獲得顯著的性能增益。
　　 接著本文研究迭代接收算法的并發(fā)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu),并將其應(yīng)用至LTE上行鏈路接收機(jī)中。在傳統(tǒng)的串行迭代接收機(jī)中,既存在檢測器與譯碼器之間的迭代,也存在譯碼器內(nèi)部的迭代,檢測和譯碼交替進(jìn)行,兩者的串行工作方式導(dǎo)致了較低的硬件使用

4、效率和較長的處理延時(shí)。根據(jù)迭代接收的特點(diǎn),提出迭代接收算法的并發(fā)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu),在該實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)中,檢測器與譯碼器并發(fā)工作,并通過交織器與解交織器實(shí)時(shí)交互軟信息。針對LTE上行鏈路提出了相應(yīng)的并發(fā)接收方案,仿真表明,與串行迭代接收機(jī)相比,采用并發(fā)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的迭代接收機(jī)可以有效的降低迭代接收的處理時(shí)延,實(shí)時(shí)的軟信息交互能夠在達(dá)到同樣誤幀率的條件下,有效減少譯碼器內(nèi)部迭代的次數(shù)。
　　 最后本文研究LTE下行鏈路自適應(yīng)MIMO傳輸算法。針對LT

5、E下行鏈路預(yù)編碼MIMO-OFDM系統(tǒng)模型,推導(dǎo)了迭代接收機(jī)中基于MMSE準(zhǔn)則的軟輸入軟輸出均衡器算法。并從該均衡算法出發(fā),以最大化MIMO信道的傳輸速率為口標(biāo),在接收端利用統(tǒng)計(jì)信道狀態(tài)信息進(jìn)行預(yù)編碼與秩的聯(lián)合選擇以及編碼調(diào)制模式(MCS)的選擇,以有限反饋的方式將預(yù)編碼矩陣指示(PMI)、秩指示(RI)和信道質(zhì)量指示(CQI)反饋至發(fā)送端,并在發(fā)送端利用接收到的反饋信息進(jìn)行自適應(yīng)傳輸,從而形成LTE下行鏈路自適應(yīng)MIMO傳輸?shù)耐暾夹g(shù)