TD-HSPA+中多用戶MIMO自適應(yīng)算法的研究和設(shè)計(jì).pdf

1、HSPA+是在HSPA基礎(chǔ)上的演進(jìn)，它在關(guān)鍵技術(shù)上保留了HSPA的如下特征：快速調(diào)度、混合自動(dòng)重傳（HARQ）+軟合并、下行短幀2ms、上行10ms/2ms、自適應(yīng)調(diào)制和編碼，同時(shí)保留了HSDPA/HSUPA的所有信道及特征，如HS-PDSCH、HS-SCCH、HS-DPCCH、EDPCCH、E-DPDCH、E-RGCH、E-AGCH、E-HICH、F-DPCH等。因此，它向下完全兼容HSPA技術(shù)，但為了支持更高的速率和更豐富的業(yè)務(wù)，H

2、SPA+也引入了更多的新技術(shù)。其中MIMO技術(shù)是最關(guān)鍵的。
　　 目前，對(duì)MIMO 應(yīng)用的研究大多集中在 “多天線”這個(gè)概念上。確實(shí)，MIMO的多天線給人們帶來了很多想象的空間，但是也帶來了很多問題。為了解決這些問題，從每天線速率控制到每天線功率控制，在MIMO“多天線”概念上做了許多研究。
　　 然而，在以往的研究中，并沒有解決MIMO基站側(cè)多個(gè)發(fā)天線產(chǎn)生的同波道干擾（CCI）問題，甚至很多研究文獻(xiàn)不提及CCI的存在。

3、但在我們的一次實(shí)驗(yàn)中，通過MAC 層的功率分配研究，關(guān)閉個(gè)別天線之后，系統(tǒng)的吞吐量會(huì)陡然上升，這對(duì)HSPA+的應(yīng)用研究提供了一個(gè)十分有價(jià)值的課題。事實(shí)上，多天線功率分配的課題也存在消除CCI的效果，但是它的出發(fā)點(diǎn)更傾向于將功率分配給質(zhì)量更好的信道并達(dá)到最大的系統(tǒng)吞吐量，而且由于注水法算法復(fù)雜度過高，而目前研究者們提出的折中方案，雖然理論上推導(dǎo)出的信道容量較大，但在實(shí)際應(yīng)用中，要么存在復(fù)雜度仍然太高無法實(shí)現(xiàn)的問題，要么就是吞吐量犧牲過大，

4、此時(shí)吞吐量會(huì)小于理論推導(dǎo)的信道容量。所以目前實(shí)用系統(tǒng)中，都采用平均分配功率的方法。
　　 目前主流的MIMO應(yīng)用是4×2的系統(tǒng)，即基站側(cè)4副發(fā)射天線，UE側(cè)2副接收天線。本文的研究主要集中在8×2的MIMO系統(tǒng)上，并搭建了這樣的設(shè)備和平臺(tái)進(jìn)行物理層和MAC層算法的改進(jìn)研究。本文將提出我們?cè)趩坞p流算法中的新想法：基于動(dòng)態(tài)天線選擇的單雙流自適應(yīng)算法。首先，提出了基于迭代算法的天線選擇方案，隨后提出基于該天線選擇方案的單雙流自適應(yīng)算法

5、，然后給出完整TD-HSPA+系統(tǒng)仿真平臺(tái)上的仿真結(jié)果。
　　 基于上述研究，論文在應(yīng)用上做了更進(jìn)一步的探索。為了系統(tǒng)容量的更大提升，在香農(nóng)公式的基礎(chǔ)上提出三維信道容量公式的概念，將相位控制天線陣（PCA）技術(shù)引入現(xiàn)有的MIMO系統(tǒng)，提出一種SHPCA 多天線系統(tǒng)。并將天線選擇方案融合進(jìn)去，進(jìn)行單雙流算法的設(shè)計(jì)，同時(shí)給出系統(tǒng)吞吐量的仿真結(jié)果，證明了SHPCA 技術(shù)帶來的巨大成效，使得HSPA+網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)吞吐量突破70Mbps。最