LTE-A系統(tǒng)多天線關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、多輸入多輸出(Multiple Input Multiple Output, MIMO)技術(shù)作為 LTE-A(Long Term Evolution-Advanced)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一,極大的提升了系統(tǒng)傳輸速率及系統(tǒng)容量。在LTE-A系統(tǒng),上行采用虛擬天線(Virtual-MIMO, V-MIMO)技術(shù)可有效地提升系統(tǒng)的天線利用率,下行采用9種MIMO傳輸模式可適應(yīng)不同的多天線應(yīng)用場景,下行基站協(xié)作傳輸技術(shù)則是解決LTE-A系統(tǒng)小區(qū)邊

2、緣吞吐量瓶頸的重要多天線技術(shù)。
　　本文聚焦LTE-A系統(tǒng),圍繞其多天線關(guān)鍵技術(shù)進行研究,詳細解讀3GPP R10規(guī)范的LTE-A系統(tǒng)傳輸協(xié)議,分別針對LTE-A系統(tǒng)下行各傳輸模式、上行V-MIMO多用戶配對算法、下行基站協(xié)作傳輸技術(shù)展開研究工作。
　　第一章首先闡述LTE-A系統(tǒng)的需求及其核心多天線技術(shù)涉及的上下行關(guān)鍵傳輸技術(shù)。分析LTE-A系統(tǒng)上行多用戶配對,下行各傳輸模式、協(xié)同多點傳輸及多天線干擾抑制的研究成果,從而引

3、出研究內(nèi)容,最后介紹論文的邏輯結(jié)構(gòu)。
　　第二章介紹LTE-A系統(tǒng)下行傳輸協(xié)議,詳細分析了3GPP R10協(xié)議的幀結(jié)構(gòu)以及收/發(fā)端中的各模塊。研究了從發(fā)送端的傳輸塊大小確定、CRC校驗、碼塊分割、Turbo編碼、速率匹配、碼塊級聯(lián)、加擾、調(diào)制、層映射、預(yù)編碼、資源映射、OFDM調(diào)制到接收端處理的完整過程,為后續(xù)LTE-A系統(tǒng)的多天線MIMO技術(shù)研究提供了基礎(chǔ)。
　　第三章研究LTE-A系統(tǒng)下行各傳輸模式的容量上限,從香農(nóng)理論

4、容量上界及LTE-A系統(tǒng)實際吞吐量兩個角度出發(fā),分別研究了下行鏈路中9種不同的傳輸模式的MIMO吞吐性能。從分析和仿真的結(jié)果可見,開環(huán)模式較閉環(huán)模式性能略差,但當信噪比增大到一定程度時,兩者區(qū)別不再明顯;傳輸模式8因采用雙流波束賦形,其容量約為傳輸模式7的兩倍。從結(jié)果來看,香農(nóng)容量給出理論上界是所有系統(tǒng)追求的目標,但實際可達吞吐量上限才能真正為企業(yè)產(chǎn)品化、后續(xù)各類算法優(yōu)化等工作的性能提供上限參考。
　　第四章研究上行V-MIMO多

5、天線配對方案。首先介紹上行多用戶配對的基本概念及系統(tǒng)模型;其次研究了首用戶調(diào)度準則,除傳統(tǒng)的輪詢與比例公平算法外,深入研究最大載干比及SINR門限算法,將其引入首用戶調(diào)度準則中;緊接著對次用戶配對準則進行了研究,如:隨機配對、相關(guān)性正交配對、施密特正交配對、行列式配對、可控行列式配對、分組隨機配對、分組可調(diào)公平配對等;最后通過計算機仿真,分析各方案的性能,結(jié)果表明以SINR門限選取首用戶,按行列式配對準則配對的用戶容量有很大提升,最接近

6、于全局搜索配對性能。
　　第五章研究具有較高能效的基站協(xié)作傳輸干擾抑制方案。首先分析能量效率的定義,并給出本文中各算法能量效率的評估方案;其次提出一種基于盲干擾對齊的基站協(xié)作抑制小區(qū)邊緣干擾的傳輸算法。該算法通過發(fā)送端預(yù)先設(shè)定的天線切換模式將干擾對齊到發(fā)送信號之外的空間,根據(jù)該方法可在沒有反饋鏈路的情況下有效消除干擾,在保證系統(tǒng)性能的基礎(chǔ)上,大大降低傳統(tǒng)基站協(xié)作傳輸?shù)姆答伭?同時能效也得以提升。
　　第六章總結(jié)本論文所涉及的