多用戶JT MIMO系統(tǒng)中的下行功率分配算法研究.pdf

1、近來的研究表明，多輸入多輸出MIMO(Multiple Input MultipleOutput)技術可以顯著提高無線通信系統(tǒng)的頻譜利用率。然而，MIMO技術要求系統(tǒng)使用多個發(fā)射天線和接收天線同時同頻地發(fā)射和接收數(shù)據(jù)，大大增加了接收機的檢測復雜度，從而限制了MIMO理論研究成果的應用。 聯(lián)合傳輸(JT)技術是一種面向接收的技術，其中接收端算法被優(yōu)先確定并且盡可能簡單，發(fā)送端算法根據(jù)信道信息和接收端算法來選擇。當JT技術與MIMO

2、技術結(jié)合時，不僅能帶來系統(tǒng)容量和性能上的提高，還能極大地降低接收端的計算量和復雜度。聯(lián)合傳輸技術分為線性與非線性兩大類，非線性聯(lián)合傳輸技術如非線性迫零(TxNZF)有著較好的能量效率由于其較高的編碼復雜度而不易實現(xiàn)。線性聯(lián)合傳輸技術的編碼復雜度較低，容易實用化，因而成為人們研究的重點。但是，線性編碼存在較大的能量增益，使用戶間的多址干擾增大，直接影響系統(tǒng)的總?cè)萘俊Ｍ瑫r由于信道估計誤差的影響，使整個系統(tǒng)的通信質(zhì)量有較大的降低，這樣需要好的

3、功率分配算法來克服這些問題。 目前，多用戶MIMO系統(tǒng)中用戶間功率分配算法主要是“迭代注水算法”。但是，關于“迭代注水算法”的研究都集中在上行鏈路以及非多徑信道的情況下，對于下行方向和多徑時延信道，還沒有給出較好的解決方法。同時，在JT MIMO系統(tǒng)中，由于其預編碼的特性，天線上的發(fā)送功率是無法調(diào)整的，因此，“迭代注水算法”不適合用于JT MIMO下行鏈路。 本文主要探討多用戶JT MIMO系統(tǒng)下行鏈路的功率分配算法。首

4、先，給出JT MIMO系統(tǒng)下行鏈路的干擾模型，然后在此基礎上分析理想信道信息和非理想信道信息分別對降低多用戶MIMO下行檢測復雜性的聯(lián)臺傳輸技術性能造成的影響。然后，借鑒基于歸一化鏈路增益矩陣的最優(yōu)功率控制思想，提出一種適用于多用戶JT MIMO下行鏈路的最優(yōu)功率分配算法，通過調(diào)整每個用戶的發(fā)送功率而不是每根天線上的發(fā)送功率，在滿足每個用戶SINR相等的前提下，使所有用戶的傳輸性能最好，從而提高能量效率。另外，還給出了一種聯(lián)合功率分配算