分布式MIMO信道質(zhì)量估計關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、分布式MIMO信道質(zhì)量，如信道衰落程度、接收信干噪比、載波間干擾等，是空時解碼、糾錯碼譯碼以及自適應(yīng)編碼調(diào)制的必備參數(shù)，其估計的準確性將直接影響系統(tǒng)鏈路的吞吐率，是無線通信系統(tǒng)進行資源分配和管理的重要參考量。
　　在下一代移動通信系統(tǒng)如LTE-A中，用于信道質(zhì)量表征和狀態(tài)估計的參考量，其設(shè)計優(yōu)化以及估計質(zhì)量提升還有很大的空間。概括起來主要包括以下幾個方面：第一，發(fā)射天線數(shù)目越多，用于信道估計的導(dǎo)引符號占用的頻譜資源越高；第二，對于

2、信干噪比估計，實際工程中需要一種高精度低復(fù)雜度的估計方法；第三，在天線分布部署的LTE-A場景中，存在異種多普勒成為可能，因此需要重新考慮載波間干擾的計算。
　　為了進一步提高頻譜利用率，論文圍繞上述系統(tǒng)存在的不足，對分布式MIMO信道質(zhì)量的估計和優(yōu)化展開研究，具體包括：導(dǎo)引符號位置設(shè)計、天線數(shù)目選擇、信干噪比估計以及載波間干擾分析。
　　首先，在分布式MIMO下行鏈路中，提出了為實現(xiàn)滿頻率復(fù)用的導(dǎo)引設(shè)計方法：利用分布式信道

3、大尺度衰落的不平衡特性，安排相鄰天線的導(dǎo)引符號在時頻域上相互正交，相隔較遠天線的導(dǎo)引符號復(fù)用；基于最小化信道估計均方誤差準則，對導(dǎo)引密度進行了優(yōu)化。在三發(fā)兩收，天線間距500米以及多徑瑞利衰落信道條件下進行仿真，結(jié)果表明，當(dāng)信道估計的區(qū)域平均均方誤差為10?2時，與基于集中式MIMO的導(dǎo)引位置安排方法相比，論文方法有1.2dB的信噪比增益。
　　其次，在線形小區(qū)分布式天線系統(tǒng)的下行鏈路，給出了發(fā)射天線數(shù)目選擇方法：在不同的接收位置

4、上，比較了單天線滿功率發(fā)射波形與雙天線Alamouti發(fā)射波形的性能，基于最小化誤比特率準則選擇發(fā)射天線數(shù)目。仿真結(jié)果表明，在發(fā)射天線間距500米，陰影標準差8dB以及移動臺與發(fā)射天線距離小于80米條件下，當(dāng)鏈路的區(qū)域平均誤比特率為10?2時，發(fā)射天線數(shù)目經(jīng)優(yōu)化后，發(fā)射功率可以減少1.5dB。
　　再次，在頻率選擇性瑞利衰落信道中，針對LTE-A提出一種利用頻域相關(guān)性的信干噪比估計方法：利用子載波之間的相關(guān)性構(gòu)造降秩矩陣，提取其協(xié)

5、方差矩陣的最小特征值估計信干噪比。仿真結(jié)果表明，當(dāng)信干噪比小于30dB時，該方法只需要利用連續(xù)4個導(dǎo)引符號載波，便可實現(xiàn)估計誤差小于0.2dB，且該方法對多普勒頻移不敏感。
　　最后，在分布式MIMO上行鏈路中，各接收天線地理位置分布的不同可能導(dǎo)致其多普勒功率譜類型的不同。針對這一場景，分析了多普勒擴展對載波間干擾的影響：先給出在迫零檢測下的瞬時接收信干噪比，然后分析了系統(tǒng)鏈路的載干比性能。在兩發(fā)兩收、子載波個數(shù)為256以及子載波