TD-LTE-Advanced下行非码本波束赋形技术研究

发布时间：2020-01-17 16:47

【摘要】：TD-LTE-Advanced是中国提出的拥有自主知识产权的4G移动通信标准，该标准已经被国际电信联盟认可并且即将在国内展开部署。为了满足日益增强的移动通信的频谱效率、传输速率等要求，增强的MIMO多天线技术被引入到TD-LTE-Advanced系统中。其中非码本波束赋形技术由于继承了TD-SCDMA智能天线的特点并且非常适宜于TD-LTE-Advanced下行链路而受到广泛关注。合适的多用户波束赋形技术能够降低用户间干扰，提高用户接收端性能，改善系统吞吐量，而且对于TD-LTE-Advanced下行链路，发射端的波束赋形更能减轻终端的设计负担和能量消耗。本文主要针对TD-LTE-Advanced的下行链路，研究非码本的多用户波束赋形技术。本文首先在第二章介绍了波束赋形的原理和各种常用波束赋形算法。对于多用户波束赋形技术，基于信漏噪比（Signal to Leakage and Noise Ratio，SLNR）的波束赋形算法能够有效消除MIMO多用户间的共信道干扰，并且实现起来较为简单，其性能也比传统的迫零（Zero Forcing，ZF）、块对角化（BlockDiagonalization，BD）等算法好。基于SLNR波束赋形算法，本文在第三章研究了多用户波束赋形下的用户选择问题，提出了次优的最大最小化SLNR算法，并且将它的性能和传统算法进行了比较，仿真结果表明该算法比传统的算法性能要好，在性能上非常接近高复杂度的穷举算法，但是在计算复杂度上能够降低两个数量级左右。之后本文研究了波束赋形下的功率分配算法，提出了基于用户需求的功率分配算法，，其中同业务用户需求算法能够保证用户在系统限定的QoS范围内的传输要求，同时达到系统性能和用户公平性的平衡；而混合业务的用户需求算法能够有效实现系统混合业务的不同传输要求，避免因用户业务传输不能满足要求而影响系统的用户选择等调度策略。最后，本文分析了TD-LTE-Advanced多业务传输的背景和现状，针对多业务传输引入了满意度的评价指标，提出了用SINR和满意度加权的SLNR波束赋形算法，仿真结果表明本文所提算法能够分别提高系统各用户的SINR和满意度性能；然后针对分业务的波束赋形和资源分配，给出了结合满意度的最大最小化信漏噪比（Maximum Minimum Signal to Leakage and Noise Ratio，MMSLNR）调度算法，通过用户业务排序优先调度保障速率（Guaranteed Bit Rate，GBR）业务，以及满意度的自适应调整，能够极大的提高系统所有用户的平均满意度性能，保证用户接入的公平性和传输效率。
【图文】：

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图 4-1 实时 GBR 业务满意度示意图的业务对不同的指标敏感，不同业务在混合传输时下来将首先研究基于满意度的分业务 SLNR 波束赋业务的混合调度和用户选择，在调度时除了考虑传平性以外，更基于不同业务的满意度特性，根据不和波束赋形处理。这样在保证系统较高吞吐率的同用户满意度要求和 QoS 要求，同时能根据接收机的进行自适应调整，更能充分有效利用系统的资源，率。意度的 SLNR 波束赋形改进算法INR 对波束赋形进行加权调整我们已经给出了多用户的 SLNR 算法，但是 SLNR到不同用户的信道质量、用户差别等参数的差异，户进行加权以匹配不同用户的参数要求[51][52]。一般
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TN929.5

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