衰落信道上多用戶通信的優(yōu)化技術(shù)研究.pdf

1、提高信道容量，高效率利用資源是無(wú)線通信的目標(biāo)之一。多用戶共享無(wú)線信道時(shí)，用戶間干擾是制約吞吐量的主要因素，同時(shí)無(wú)線信道的隨參特性造成接收信號(hào)的不確定性，降低了傳輸可靠性。本文主要目標(biāo)是提高無(wú)線衰落信道多用戶通信的容量，降低誤碼率，提供高效可靠的無(wú)線傳輸服務(wù)。
　　 OFDM和CDMA是下一代通信的重要技術(shù)，結(jié)合二者構(gòu)成多載波CDMA系統(tǒng)能對(duì)抗高速通信中的頻率選擇性衰落和窄帶干擾。但多載波中會(huì)有部分子信道處于深衰落，導(dǎo)致系統(tǒng)誤碼率

2、升高，論文中采用截?cái)嗌钏ヂ鋾r(shí)比特發(fā)射的方法，改善了多載波系統(tǒng)的性能。某個(gè)子信道處于深衰落時(shí)，傳輸誤碼率很高，還對(duì)其它子信道產(chǎn)生干擾，截?cái)啻俗有诺郎嫌脩舻陌l(fā)射功率，能夠降低多用戶間的干擾，而且將節(jié)省的功率重新分配可以提高有效發(fā)射時(shí)的信號(hào)能量，從而提高通信質(zhì)量。截?cái)嗌钏ヂ渥有诺郎系男畔l(fā)射，在接收端標(biāo)識(shí)為刪除，譯碼時(shí)相當(dāng)于已知錯(cuò)誤位置，有利于譯碼。文中分析了結(jié)合糾錯(cuò)編碼的功率截?cái)喽噍d波系統(tǒng)的平均誤碼率性能，對(duì)瑞利衰落下的系統(tǒng)性能進(jìn)行了仿真，

3、可以看出系統(tǒng)誤比特率明顯降低，可容納的用戶數(shù)增加。
　　 通過(guò)截?cái)嗌钏ヂ渥有诺郎系男畔l(fā)射提高了系統(tǒng)容量，對(duì)于剩余的子信道，最優(yōu)的功率分配方式是注水分配，但注水功率分配過(guò)于復(fù)雜不利于實(shí)際應(yīng)用。基于此，論文討論了多用戶在任意衰落的時(shí)變信道中自適應(yīng)反饋的資源分配方法，提出了基于相關(guān)時(shí)間周期檢測(cè)的增量調(diào)整及基于容量變化自適應(yīng)反饋兩種功率分配方案，仿真了多徑衰落信道中自適應(yīng)反饋功率分配方式下多用戶OFDM系統(tǒng)的容量，通過(guò)與理想的注水分配

4、時(shí)的容量做比較，證明了本文自適應(yīng)反饋分配方法的性能與最佳分配基本一致，并能夠減少迭代次數(shù)，降低系統(tǒng)的復(fù)雜度，提高了效率。
　　 多天線陣列中采用奇異值分解技術(shù)可形成獨(dú)立的并行信道，提高吞吐量，但要求發(fā)射端己知準(zhǔn)確的信道狀態(tài)信息，不易實(shí)現(xiàn)。機(jī)會(huì)波束技術(shù)利用多用戶分集達(dá)到與采用相干波束成形時(shí)相近的吞吐量，受到廣泛的關(guān)注。為了優(yōu)選隨機(jī)發(fā)射波束并減少系統(tǒng)中過(guò)多地反饋，論文提出了自適應(yīng)截?cái)鄼C(jī)會(huì)波束技術(shù)。在用戶端預(yù)先設(shè)定截?cái)嚅T限，只有接收的

5、信干噪比大于門限值時(shí)才反饋，基站截?cái)鄾](méi)有反饋的發(fā)射波束，利用截?cái)噙_(dá)到優(yōu)選隨機(jī)波束、降低波束間干擾的目的，從而最大化系統(tǒng)容量，并減少了用戶反饋。通過(guò)分析與仿真多用戶自適應(yīng)截?cái)鄼C(jī)會(huì)波束MISO系統(tǒng)在瑞利衰落信道上的性能，得到了不同環(huán)境中的最佳截?cái)嚅T限，并證明了最佳門限下的自適應(yīng)截?cái)鄼C(jī)制提高了系統(tǒng)的吞吐量。為了進(jìn)一步降低系統(tǒng)反饋，提出詢問(wèn)反饋策略下的自適應(yīng)截?cái)鄼C(jī)會(huì)波束技術(shù)，基站隨機(jī)詢問(wèn)用戶端，用戶只有在被詢問(wèn)且接收信干噪比大于門限值時(shí)，才能反

6、饋，基站與第一個(gè)反饋的用戶通信，并停止對(duì)該波束地詢問(wèn)。系統(tǒng)中反饋的用戶數(shù)在陣元個(gè)數(shù)以內(nèi)，有效降低了反饋量，若所有用戶對(duì)某一波束的接收信干噪比均低于門限值，截?cái)嘣摬ㄊ?。論文中分析并仿真了瑞利信道中詢?wèn)反饋策略下的自適應(yīng)截?cái)鄼C(jī)會(huì)波束技術(shù)的性能，證明了能夠大幅度降低反饋量，并提高系統(tǒng)中用戶數(shù)較少時(shí)的吞吐量。
　　 為了有效降低用戶間干擾，提出一種基于空域?yàn)V波和最大比合并的組合天線陣列，解決了多用戶無(wú)線通信中同時(shí)存在的共道干擾和衰落的問(wèn)