本文關(guān)鍵詞：大規(guī)模分布式MIMO系統(tǒng)的干擾協(xié)調(diào)技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著現(xiàn)代移動(dòng)通信技術(shù)的不斷發(fā)展,移動(dòng)通信業(yè)務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速率的要求越來(lái)越高。目前各種各樣通信技術(shù)的研究,都是為了進(jìn)一步提高移動(dòng)通信系統(tǒng)的傳輸容量,使其不斷逼近香農(nóng)信道容量公式所給出的信道容量極限值。原先制約移動(dòng)通信系統(tǒng)傳輸容量的主要因素是信道噪聲和信道衰落,但隨著Turbo碼、低密度奇偶校驗(yàn)碼(LDPC)、多輸入多輸出系統(tǒng)(MIMO)正交頻分復(fù)用(OFDM)等一系列通信技術(shù)的提出和發(fā)展,這些因素的制約作用相對(duì)變小了。另一方面,由于如今移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷增大,為了進(jìn)一步提高信道容量,小區(qū)間采用完全頻率復(fù)用,即頻率復(fù)用因子為1。因此,越來(lái)越多的小區(qū)間和小區(qū)內(nèi)干擾成為移動(dòng)通信系統(tǒng)傳輸容量進(jìn)一步提升的嚴(yán)重阻礙。如何針對(duì)干擾問(wèn)題進(jìn)行有效的處理,成為了理論研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。在近年來(lái)的理論研究中,人們提出了一種稱(chēng)為干擾對(duì)齊的干擾協(xié)調(diào)方案。它可以在接收用戶(hù)端將干擾信號(hào)變換到有效信號(hào)的正交空間當(dāng)中,從而被有效分離,不會(huì)對(duì)待接收的有效信號(hào)產(chǎn)生干擾。該理論一經(jīng)提出,立刻引起了廣泛關(guān)注。本文針對(duì)基于最小干擾泄漏的干擾對(duì)齊、基于排序QR分解的干擾對(duì)齊、基于功率控制的干擾對(duì)齊、基于最大信干噪比的干擾對(duì)齊、基于最小均方誤差的干擾對(duì)齊和基于中繼的干擾對(duì)齊等多種分布式干擾對(duì)齊技術(shù)展開(kāi)了討論和仿真研究。結(jié)果表明,分布式干擾對(duì)齊技術(shù)可以顯著提高系統(tǒng)的信道容量。在干擾對(duì)齊計(jì)算過(guò)程中,信道狀態(tài)信息對(duì)算法性能有著重要影響。因此,本文對(duì)信道狀態(tài)信息的含義和獲取方式進(jìn)行了介紹,尤其是針對(duì)有限比特反饋的量化和反饋過(guò)程進(jìn)行了總結(jié)和分析,并討論了在干擾對(duì)齊過(guò)程中使用該技術(shù)時(shí)需要考慮的問(wèn)題。在此基礎(chǔ)上,本文提出了一種基于單位圓量化的有限比特反饋方案。通過(guò)仿真分析表明,在特定的系統(tǒng)條件下,相比于經(jīng)典的有限比特反饋方案,采用本文提出的反饋方案,干擾對(duì)齊算法僅需很低的計(jì)算復(fù)雜度,就能獲得良好的信道傳輸容量和性能。本文還就信道狀態(tài)信息的不確定性對(duì)干擾對(duì)齊算法性能產(chǎn)生的影響進(jìn)行了研究和討論。仿真結(jié)果顯示,信道狀態(tài)信息的不確定性越大,干擾對(duì)齊算法所獲得的傳輸容量越低,系統(tǒng)性能也就越差。IEEE802.11協(xié)議規(guī)定了無(wú)線移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)WIFI的傳輸標(biāo)準(zhǔn)。由于該標(biāo)準(zhǔn)采用帶有沖突避免的載波偵聽(tīng)多路訪問(wèn)技術(shù),所以在接入基站的移動(dòng)終端數(shù)量較大的情況下,各個(gè)用戶(hù)之間就會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的相互干擾,大大降低系統(tǒng)的接入率和傳輸效率。因此,本文在原有IEEE802.11協(xié)議的基礎(chǔ)上,提出了下行鏈路采用近似時(shí)分復(fù)用的改進(jìn)方案,來(lái)減小用戶(hù)之間的干擾,提升系統(tǒng)的傳輸效率。本文介紹了這種改進(jìn)方案的相關(guān)概念和具體實(shí)現(xiàn),并采用OpenWRT平臺(tái)進(jìn)行了硬件測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明,在用戶(hù)數(shù)較多的情況下,相比于協(xié)議中的標(biāo)準(zhǔn)方案,采用本文提出的下行鏈路近似時(shí)分復(fù)用的改進(jìn)方案,可以在一定程度上提升系統(tǒng)整體的傳輸速率。
【關(guān)鍵詞】：分布式干擾對(duì)齊 信道狀態(tài)信息 有限比特反饋 單位圓量化 OpcnWRT
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TN919.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 本論文專(zhuān)用術(shù)語(yǔ)的注釋表7-12
• 第一章 緒論12-20
• 1.1 研究背景12-14
• 1.2 干擾對(duì)齊技術(shù)簡(jiǎn)介14-16
• 1.3 研究生階段主要工作16-17
• 1.4 本文內(nèi)容及章節(jié)安排17-20
• 第二章 MIMO系統(tǒng)中的干擾對(duì)齊技術(shù)20-42
• 2.1 引言20-21
• 2.2 MIMO系統(tǒng)模型及干擾對(duì)齊相關(guān)概念21-24
• 2.2.1 MIMO系統(tǒng)模型21-22
• 2.2.2 發(fā)射端預(yù)編碼矩陣22
• 2.2.3 接收端干擾抑制矩陣22-23
• 2.2.4 干擾對(duì)齊的可行性23
• 2.2.5 干擾對(duì)齊的互易性23-24
• 2.3 常見(jiàn)干擾對(duì)齊技術(shù)介紹24-40
• 2.3.1 基于最小干擾泄漏的干擾對(duì)齊24-27
• 2.3.2 基于排序QR分解的干擾對(duì)齊27-28
• 2.3.3 基于功率控制的干擾對(duì)齊28-33
• 2.3.4 基于最大信干噪比的干擾對(duì)齊33-34
• 2.3.5 基于最小均方誤差的干擾對(duì)齊34-37
• 2.3.6 基于中繼技術(shù)的干擾對(duì)齊37-39
• 2.3.7 干擾對(duì)齊技術(shù)對(duì)比39-40
• 2.4 本章小結(jié)40-42
• 第三章 非理想信道狀態(tài)信息下的干擾對(duì)齊42-64
• 3.1 引言42-43
• 3.2 信道狀態(tài)信息43-46
• 3.2.1 信道狀態(tài)信息的含義43
• 3.2.2 接收端獲取信道狀態(tài)信息43
• 3.2.3 發(fā)送端獲取信道狀態(tài)信息43-46
• 3.3 信道狀態(tài)信息的反饋46-56
• 3.3.1 有限比特反饋47-48
• 3.3.2 矢量量化有限比特反饋48-51
• 3.3.3 單位圓量化有限比特反饋51-52
• 3.3.4 LBG矢量量化與單位圓量化的比較52-56
• 3.4 非理想信道狀態(tài)信息的影響56-62
• 3.4.1 非理想信道狀態(tài)信息對(duì)干擾對(duì)齊容量和的影響56-60
• 3.4.2 非理想信道狀態(tài)信息對(duì)干擾對(duì)齊誤比特率的影響60-62
• 3.5 本章小結(jié)62-64
• 第四章 IEEE802.11協(xié)議下干擾協(xié)調(diào)技術(shù)的研究64-92
• 4.1 引言64
• 4.2 研究背景64-65
• 4.3 OpenWRT系統(tǒng)簡(jiǎn)介65-66
• 4.4 OpenWRT源碼的主要結(jié)構(gòu)66-67
• 4.5 OpenWRT內(nèi)核機(jī)制67-75
• 4.5.1 OpenWRT無(wú)線網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)67-68
• 4.5.2 OpenWRT內(nèi)核啟動(dòng)過(guò)程和驅(qū)動(dòng)加載68-70
• 4.5.3 OpenWRT數(shù)據(jù)接收過(guò)程70-71
• 4.5.4 OpenWRT數(shù)據(jù)發(fā)送過(guò)程71-75
• 4.6 基于OpenWRT實(shí)現(xiàn)近似時(shí)分多址75-89
• 4.6.1 標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.11協(xié)議75-79
• 4.6.2 近似時(shí)分多址的實(shí)現(xiàn)79-89
• 4.7 本章小結(jié)89-92
• 第五章 全文總結(jié)92-96
• 5.1 論文內(nèi)容總結(jié)92-94
• 5.2 進(jìn)一步研究方向94-96
• 致謝96-98
• 研究生階段參與的科研項(xiàng)目98-100
• 參考文獻(xiàn)100-103

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本文編號(hào)：287133