硕士论文-机会通信和多用户分集新技术研究

上海大学硕士学位论文机会通信和多用户分集新技术研究姓名：韩逸昕申请学位级别：硕士专业：通信与信息系统指导教师：陈惠民20081201机会通信和多用户分集新技术研究作者：韩逸昕学位授予单位：上海大学相似文献(5条)1.学位论文林静无线数据通信系统中多用户机会调度的研究2008机会通信作为一种对无线通信系统设计具有革命性意义的概念正在受到越来越多的关注。本文主要基于机会通信模型，探讨了机会波束成形多输入单输出(MISO)系统中的机会调度算法，针对目前机会调度算法虽对吞吐量和公平性已经进行了大量的研究，但对用户的服务质量(Qos)保证考虑不多，本文提出了一个保证用户QoS要求的机会公平调度的新方案。在机会波束成形MISO系统中，由于机会波束成形技术通过随机改变天线的功率分配和相位引入了信道的全波动性，于是信道条件差的用户也有可能“经历”好的信道，于是使用机会波束成形技术在一定程度上引入了用户间的公平性。所以在本文讨论的机会调度算法中，更为关注的是系统吞吐量的提高。鉴于最大载干比(MaxC/I)调度算法虽能极大地提高系统吞吐量，但并没有考虑到用户的服务质量(QoS)要求，于是论文提出了一个MaxC/I调度算法的改进算法，在提高系统吞吐量的同时保证用户的QoS要求。MaxC/I的改进算法(M-Max)是一种“记忆”饥饿状态的MaxC/I调度算法，饥饿避免机制是通过“记忆”用户接收服务的状态情况来进行，算法仅对出现饥饿现象的用户采取特殊的调度，从而把调度信道质量较差的用户对系统吞吐量提高的影响降到最低。数值仿真结果表明，改进算法M-Max以系统吞吐量稍有损失的代价，满足了特定用户QoS的要求。2.学位论文夏明华MIMO系统中的分集-复用合并与机会同相成形技术研究2007MIMO(Multiple-InputMultiple-Output)技术指的是在发射机和接收机分别配置多根天线并同时进行数据收发处理的无线传输技术。由于它具有较高的频谱效率和较强的抗衰落能力，因此它被普遍认为是下一代无线通信系统的关键技术之一。本文对MIMO技术的研究分为三个部分，第一部分针对点对点的MIMO系统，后两个部分针对点对多点的MIMO系统。首先，我们提出了一种空间分集一复用合并的系统结构和相应的发射、接收处理算法。利用反馈的检测排序信息，发射天线被动态地分为两组；质量较好的一组按照V-BLAST结构进行高速数据传输；质量较差的一组实施空时编码，以有效地对抗信道衰落。与V-BLAST相比，该系统通过抑制串行干扰抵消检测器的误差传播效应来改善系统的误码率性能，同时并不降低频谱效率；而且，它可以用在发射天线数大于接收天线数的系统中。它没有增加接收机的计算复杂度，反馈复杂度约为2～4比特。其次，我们研究了多用户下单波束发射的机会同相成形系统(opportunisticcophasingsystem，ocs)。与同时改变波束成形矢量的幅度和相位的机会波束成形系统(opportunisticbeamformingsystem，OBS)不同，它的同相成形矢量的幅度固定，而仅仅随机改变其相位；因此，它可以显著降低对发射端功率放大器动态范围的要求并提高其效率。我们的研究结果表明，单波束OCS系统可以获得与单波束OBS系统相同的吞吐量；分别推导了它在Rayleigh和Rician衰落下系统吞吐量的解析表达式和渐进表达式；并证明当用户数量趋于无穷大时，它的吞吐量与在收发双方都确知全部信道状态信息的单发射天线高斯广播信道的吞吐量完全相同；而且，我们证明，当用户以某个固定概率获得其峰值数据传输速率的一个恒定的百分比的时候，所需的用户数量随着发射天线数量的线性增长而指数增长。最后，我们设计了一个多波束发射的OCS系统。利用旋转矩阵理论构造出针对M个用户的机会同相成形矩阵；并利用极端顺序统计量的分布理论推导出基于最大接收SINR调度策略的系统吞吐量上、下界的渐进表达式。3.学位论文吴杏芬多波束机会波束成形研究2008近年来，无线通信己经逐渐成为人们日常生活中所不可缺少的组成部分。人们对通信的要求也越来越高，人们希望在任何地点任何时间都能实现高质量通信，而大量的用户需求反过来又促进了无线通信的发展，使得通信系统向更高的目标发展。由于未来无线通信是面向数据的，信息论研究结果表明，如果发射端和接收端均知道信道的状态信息，利用时间域上的注水策略(即信道较好时刻分配较多功率，信道较差时分配较少功率甚至不分配功率)，可提高衰落信道的容量，但遗憾的是，只有在低信噪比条件下，衰落信道容量才高于AWGN信道容量。然而，如果我们的观点从传统的“点对点”通信转向多用户系统的“点对多点”通信，情况将发生很大的变化。信息论分析结果表明，如果多用户的信道衰落相互独立，且某一时刻只服务于一个具有最好信道的用户，则系统总的吞吐量可以最大化，而且，系统总容量与用户数成正比，几乎在所有用户数下，衰落信道的容量高于AWGN信道。本文研究了基于机会波束成形的机会通信技术，尤其是多波束机会波束成形。多波束机会波束成形又分为两种情况，一种是导频阶段采用多波束，数据阶段仍采用单波束的方法；另一种是在导频和数据阶段都采用多波束的方法，也即：在导频阶段生成多个波束，然后选择多个最好的用户进行数据传输，选择的依据是信号干扰噪声比(SINR)而非信道增益(因为可能存在波束间干扰)，这种方法在时分多址(TDMA)的基础上同时又产生了空分多址(SDMA)增益。本文集中对它们的性能作了全面的比较，仿真结果表明采用多波束机会波束成形增加了空域自由度，将达到扩大未来无线通信系统的总容量的目的。4.学位论文潘兵多波束机会波束成形研究2009信息论研究结果表明，如果发射端和接收端均知道信道的状态信息，利用时间域上的注水策略(即信道较好时刻分配较多功率，信道较差时分配较少功率甚至不分配功率)，可提高衰落信道的容量，但遗憾的是，只有在低信噪比条件下，衰落信道容量才高于AWGN信道容量。然而，如果多用户的信道衰落相互独立，且某一时刻只服务于一个具有最好信道的用户，则系统总的吞吐量可以最大化。br　　本文在此基础上研究了基于机会波束成形的机会通信技术，尤其是多波束机会波束成形。研究了通过随机多波束机会波束成形来取得空分复用增益的方法，即基站用多个波束发送多个导频序列，每个用户反馈多个波束下的信道增益，然后基站通过使吞吐量最大的方式在用户和波束的子集中选择被调度用户和相应的波束。由于增加了反馈量，所以研究了通过部分反馈降低反馈量的方法，以逼近最优性能。最后通过计算机仿真给出所提出方法的性能评价。5.学位论文徐飞自适应多天线OFDMA蜂窝系统中反馈压缩研究2009信息论研究结果表明，如果多用户的信道衰落相互独立，任一时隙只服务于信道最好的用户，则能获得多用户分集增益，从而使系统的总吞吐量最大化，而且与用户数成正比。对于不同的用户数，衰落信道的容量几乎都能高于AWGN信道。因此，信道衰落是可以利用的，但这种多用户分集受到两方面因素的制约：一是在视距传播和非散射信道环境，信道波动范围太小；二是如果信道衰落变化太慢，则不能满足对时延要求严格的应用。为了克服以上制约，有学者研究了机会波束成形技术，它通过加剧信道的波动来提高多用户分集增益。为了实现机会通信系统，必须反馈信道质量信息。然而，在OFDMA系统中，由于子载波的划分，反馈量很大，因此研究反馈压缩技术很有必要。br　　本文研究了机会波束成形OFDMA系统中分簇反馈压缩技术以及基于门限信噪比的压缩技术，结合二者的特点提出了一种改进方案——分簇门限信噪比压缩技术。仿真证明，采用分簇门限信噪比技术与分簇技术、门限信噪比技术相比明显降低了反馈量，而且在用户较多时系统容量损失很少。本文链接：授权使用：上海海事大学(wflshyxy)，授权号：2f2dd0e7-4935-4631-bbf6-9dfd00fef01d下载时间：2010年9月26日