TD-LTE基站协作处理技术研究

论文摘要

TD-LTE，即TD-SCDMA的长期演进，是未来非常富有竞争力的移动通信技术，同时作为唯一一位3GPP LTE TDD制式成员，是我国3G发展和演进的一项重点。基站协作是降低小区间干扰、提升小区边缘用户频谱效率和吞吐量的有效技术。目前的协作技术主要包含干扰协调调度技术和信号联合处理技术两类，其中的信号联合处理技术通过协作通信与协作小区内的用户共同构成虚拟MIMO结构，进而实现协作用户信号的联合发送和联合接收，从而降低小区间干扰，提高小区边缘用户吞吐量和系统平均吞吐量。在TD-LTE的机制中研究基站协作信号联合处理技术，这是本文的主要内容。本论文首先介绍了信道的传播特性，建立了基站协作系统的信道模型；并对各种协作模式进行了研究，主要分为基于BBU+RRU的协作模式和常规基站协作模式两类介绍；然后描述了基站端CSI的获取，在基站协作的基本系统模型上对比分析了各种联合线性预编码技术。本论文设计了一种基于最小平均误码率的联合线性预编码算法以及一种基于SLNR的联合线性预编码算法，提升了基站协作系统的传输性能，并对信道估计误差具有鲁棒性；本文又设计了一种宽带自适应调制技术，根据子信道的不同信道增益实现比特装载和功率分配，并针对不同子信道提供6种MQAM调制；此外，本文还提出了联合天线选择的空间分集机制和空间复用机制，有效提高协作系统用户双向通信的频谱利用率和传输可靠性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 TD-LTE 概述
• 1.2 基站协作系统概述
• 1.2.1 基站协作系统由来与发展
• 1.2.2 基站协作系统特点
• 1.3 国内外研究现状
• 1.4 本文主要工作
• 1.5 论文结构安排
• 第2章 基站协作系统信号联合处理研究
• 2.1 信道传播特性
• 2.1.1 大尺度衰落
• 2.1.2 小尺度衰落
• 2.1.3 基站协作系统信道模型
• 2.2 协作模式研究
• 2.2.1 基于 BBU+RRU 的协作模式
• 2.2.2 常规基站协作模式
• 2.3 信号联合传输机制研究
• 2.3.1 用户配对机制
• 2.3.2 空间分集机制
• 2.3.3 联合天线选择的空间复用机制
• 2.4 本章小结
• 第3章 联合预编码技术研究
• 3.1 信道状态信息的获取
• 3.2 系统模型
• 3.3 基于信道分解的预编码技术
• 3.3.1 ZF 算法
• 3.3.2 MMSE 算法
• 3.3.3 BD 算法
• 3.3.4 CI-SVD 算法
• 3.3.5 BD-SVD 算法
• 3.3.6 LBF 算法
• 3.3.7 SLNR 算法
• 3.4 性能比较与仿真分析
• 3.5 本章小结
• 第4章 基站协作系统联合预编码设计
• 4.1 基于最小平均误码率的联合线性预编码方法
• 4.1.1 设计概述
• 4.1.2 系统模型
• 4.1.3 算法描述
• 4.1.4 仿真结果与分析
• 4.2 基于 SLNR 的联合线性预编码方法
• 4.2.1 设计概述
• 4.2.2 系统模型
• 4.2.3 算法描述
• 4.2.4 仿真结果与分析
• 4.3 宽带自适应比特装载和功率分配方法
• 4.3.1 设计概述
• 4.3.2 系统模型
• 4.3.3 算法描述
• 4.3.4 仿真结果与分析
• 4.4 本章小结
• 第5章 总结
• 5.1 本文的主要贡献
• 5.2 未来工作的展望
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果