分布式天线小区系统中协作干扰抑制技术的研究

《分布式天线小区系统中协作干扰抑制技术的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、摘要在发射端和接收端都采用多天线的多输入多输出(MIMO)技术是未来移动通信系统的关键技术之一。然而，当把MIMO技术应用到多小区系统时，由于受到来自相邻小区同频干扰的影响，多小区MIMO系统变为了一个干扰受限系统。本文调研了各种多小区系统中干扰抑制方案，包括传统的干扰抑制技术、先进的接收技术、先进的发送技术和小区干扰问题的关键技术，比较了它们的优劣。其中分布式天线结构和多小区基站协作技术被认为是关键的战略性解决方法。本论文的主要工作即是针对下行链路分布式天线MIMO多小区协作系统中的干扰抑制问题展开研究。研究的内容主要包括以下几点。目前已经提出了多种分布式小区结构，本文

2、针对其中一种较为普遍的结构，研究分布式天线多小区系统中下行链路的干扰问题。并且将基站协作通信和分布式天线技术相结合，在适于分布式天线结构的每个天线功率受限的约束下，通过最大化最小的用户频谱效率，保证用户频谱效率的公平性。本文参考凸优化理论，运用内点法的一种对数障碍函数法，推导了此优化问题的数值迭代公式，并给出了此算法的初始值。同时提出一种用户天线子流选择关闭算法，改进了传统的基站协作迫零波束成型技术在用户数接近最大值时频谱效率急剧下降的缺陷。仿真表明，基站采用分布式天线并且用户采用天线子流选择关闭技术的多小区协作通信系统，可以获得更高的用户频谱效率，保证每个小区平均频谱效

3、率呈现近似单调递增的趋势。数字无线通信系统的误码率直接决定了系统的服务质量的好坏，是衡量一个系统性能的最终标准。本文考虑到分布式天线的特点和用户速率公平性的要求，利用无编码正交幅度调制方式下误码率相对于信噪比的近似公式与容量公式相似的特点，提出一种在各发送天线功率受限下，用户的正交幅度调制子流速率和功率分配算法，最大化最小用户速率，同时保证误码率达到目标值。由于近似误码率公式存在误差，进而提出一种迭代算法，对各子流的功率进行微调，为用户的每个子流分配一种正交幅度调制速率，进一步提高频谱效率。另外，由于受到模数转换器分辨率和算法复杂度的限制，往往难以做到非常高阶的调制，本文

4、限制了最大调制速率，这样该子流节省下来的功率，可以分配给其他的子流，提高其他子流的速率，减轻最大调制速率的限制对用户速率的影响。仿真结果表明，在第1页妻薹蓁霎j善善

5、皂霎：窭l曼瞳耄il羹鐾孽蒂萎萝lg!!羹缮三羹羹；嘉；墓

6、蠢}量量萋：ji4蠢萋琴童囊妻囊警警圳i叠囊薹ii三三薹茎婆舅茎垂

7、鎏藿耋耋萎薹翼塞奏爱娶嘉：薹垂喜嘉矗廷奏鬓霸il瑗强髫?羹’j{j翳稀萎雾裂薹誊蠹蓁d霆l垂垂霪需馨霉藿心fo冀薹匿匿薹；茎萎：囊主蕊—琴琴墼；I型

8、圣叁酗l{萋cI_111薹羹i雾墓；垂型ll；i翼藩冀i羹用薹薹薹i插图目录图4-4用户速率vs．用户数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

9、⋯⋯⋯68图4．5用户平均误码率vs．用户数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一69图4．6用户速率vs．天线功率⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．70图4—7用户平均误码率vs．天线功率⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．70图5．110％中断概率时不同信道估计误差下用户频谱效率vs．用户数⋯⋯．78图5．2理想和误差信道下用户平均频谱效率vs．用户数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．79图5．3不同信道估计误差下用户的公平性vs．用户数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．79图5-4两天线两用户信号传播时延示例图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯84图5．5两天线两用户符号干扰示例图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．

10、85图5—6矩形脉冲成型函数和积分函数图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯87图5．7异步干扰下的平均频谱效率vs．用户数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯87图5．8异步干扰下的最小平均频谱效率vs．用户数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．88图5—9异步干扰下的公平性vs．用户数⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．88第Xfl页羹蓁萋羹蓄皇昌皇冀不不姜；i；喜婆鬟薹霎-7兰藿蠹享茎霎雾墅曼!!!薹霎爱薹蓁霎霎l：蠹蓁；囊i窆；蓁蓁蓁鬻雾主】】气：!叁潭l羹卷霎囊蓁i!嚣i萎笪；i蓁篓垂蓁薹川i辇羹羹篓鬈蠹l薹ff髦i；i薯i鼍}，鍪墓i辇鏊鬻圭；墓；4霍霍雾霎薹薹鍪一结鎏冀?萎li囊蒸器蠡；；塞疑；二

11、雾；!量蕈磺!霎室董；霪委委茎ll重霎i妻i筵雾婆氢萋主奏塞!璧霎霎霎；击耋害。姜i奏i!季：二；；霉羹

12、；睡鞋竖罹li群l耄雷鏊鏊I霎墓雾l蠹垂薹蓦l萋￡萋霉爹i蓍；霎磊i萋霎}垂匡霉蓑；l嚣；j熏黧篓霹霪耋；囊鏊宝蓁囊霹薹季罄∞量量≥I雾i拥：；i萋蓁j

13、雾}；i篓霎；童霪霎至。i耋雾：薹毒翼l鉴霎雾莲臣。×羹薹鬟蔓l；2藿영"x第1章绪论1．1现代移动通信系统的发展自从1897年意大利人马可尼第一次在一个基站与一只拖船之间实现了距离长达18英里的无线电消息传输以来，不受时间和地域限制、向任何人都能提供高效优质的通信服务一