MIMO中繼網(wǎng)絡中波束成形技術的研究.pdf

1、本文研究了多輸入多輸出(MIMO)技術、中繼(Relay)技術和波束成形(Beamforming)技術在無線蜂窩通信系統(tǒng)中的應用,在分析和設計中考慮了多個中繼和多個用戶的系統(tǒng)模型。我們首先考慮了單用戶的情況,然后考慮了多用戶的情況,最后考慮了更多用戶數(shù)時存在用戶選擇的情況。對于中繼節(jié)點的工作模式,假設所有的節(jié)點都是半雙工( Half-Duplex),即不能同時發(fā)射和接受數(shù)據(jù),放大傳輸(Amplify-and-Forward, AF)的,

2、基站和用戶之間沒有直接鏈路的情形。
　　在實際的無線網(wǎng)絡中,無論是基站(Base station, BS),中繼節(jié)點(Relay node)還是用戶終端(User terminal),它們所掌握的實時信道信息(Channel State Information, CSI)往往由于信道估計誤差,網(wǎng)絡延時,以及有限反饋等原因是不完全的(Imperfect),即和真實的信道信息相比存在一定誤差。傳統(tǒng)的一些基于完全信道信息的波束成形設計方

3、法在信道信息不完全時性能會嚴重下降。因此本文設計并提出在MIMO中繼網(wǎng)絡或在多用戶的選擇信道中,非理想信道信息下的波束成形,并進而將該方法優(yōu)化,使得其在信道信息不完全時也具有較好性能。該優(yōu)化方法主要是將波束成形矩陣中的正規(guī)化系數(shù)根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)進行優(yōu)化,使傳輸系統(tǒng)的速率達到最大。
　　通過仿真性能比較和理論分析,可以觀察到通過運用該方法系統(tǒng)的速率有了一定提高,尤其是在信道信息不完全的情況下,其魯棒性比較明顯。仿真實驗驗證也證明實驗結果