MIMO系統(tǒng)中鏈路自適應技術的研究.pdf

1、當前，移動通信業(yè)務正從單一的低速話音業(yè)務逐步轉向各種多媒體數據業(yè)務、高速圖像傳輸業(yè)務。為了支持這些具有不同QoS參數要求(包括時延、誤碼率等)的業(yè)務，需要徹底改變原先固定不變的物理層框架，大幅度提高系統(tǒng)的吞吐量。為達到上述目的，當前業(yè)界一大研究熱點就是在物理層采用自適應機制。另一方面，理論和實踐證明多天線系統(tǒng)比單天線系統(tǒng)在容量上具有很大的優(yōu)勢，因此多天線技術也成為解決無線頻譜資源缺乏的重要方式之一。本論文的研究工作是將鏈路自適應技術應用

2、于多天線系統(tǒng)中，進一步提高系統(tǒng)頻譜效率和鏈路可靠性。 論文首先針對應用于MIMO系統(tǒng)中的幾種鏈路自適應技術進行了研究。其一是自適應功率分配。在頻譜效率和總發(fā)送功率的限制下，根據注水原理給不同的發(fā)送天線分配不同的功率，通過理論分析和仿真得出該自適應技術可充分利用發(fā)送功率，改善系統(tǒng)的BER性能。其二是自適應調制。當給定系統(tǒng)目標BER且總的發(fā)送功率保持恒定時,根據不同的信道情況采用不同的調制方式，仿真證明該算法實現了在滿足BER要求的

3、情況下系統(tǒng)頻譜效率的最大化。其三是自適應天線選擇。在收、發(fā)射頻鏈路數目保持不變的情況下，適當增加發(fā)送和接收天線數，并根據當時的信道條件為使系統(tǒng)的BER性能最優(yōu)而有選擇地發(fā)送和接收，通過理論分析并與非自適應系統(tǒng)進行仿真比較后得出該自適應技術可改善系統(tǒng)性能，提高系統(tǒng)性價比。 基于對上述三種鏈路自適應技術的分析總結，論文重點研究了兩個綜合的自適應算法。一是在給定發(fā)送功率和目標BER的情況下，最大化系統(tǒng)容量。主要采用自適應調制技術，為確

4、保滿足系統(tǒng)目標BER的要求而加入天線選擇，在天線選擇的過程中又引入功率再分配以保證總的發(fā)送功率恒定。二是在頻譜效率和發(fā)送功率的限制下，最小化系統(tǒng)BER。推導出一個以發(fā)送天線的信道情況、相應發(fā)送天線上采用的調制階數和分配給它的功率為自變量的代價函數。為最小化系統(tǒng)BER，須最小化代價函數。系統(tǒng)根據這一目標，選擇合適的發(fā)送天線并制定相應的調制和功率分配方案。從仿真中可以看出，應用綜合的自適應算法進一步提高了系統(tǒng)性能。 最后研究了自適應