分布式无线通信系统性能分析与优化策略研究

论文摘要

分布式无线通信系统DWCS（Distributed Wireless Communicaiton System）是2003年国家自然科学基金立项时，由清华大学和北京邮电大学联合提出的一种新型无线通信系统。该系统基于分布式天线，以虚拟小区和虚拟基站取代传统小区和基站，较传统集中式多天线系统可大幅提升系统容量。同时系统结构简单，充分考虑了未来全IP化的网络演进趋势，具有良好的兼容性。 本论文的工作围绕DWCS展开，对DWCS的性能及相关优化技术进行了深入的分析与研究。 本论文的主要创新点如下： 1．推导出了多小区条件下，广义分布天线系统GDAS反向链路的Eb／I0表达式。并对由GDAS模型衍生出的不同天线拓扑性能进行了分析。 2．分析了频率选择性衰落信道下，非理想信估计对DWCS前向与反向链路性能的影响，得到了相应理论结果。并提出了适用于非理想环境的DWCS信号发送与合并方式。 3．在综合考虑服务质量保障、系统吞吐量最大化与系统成本有效性因素的前提下，在DWCS中首次引入波束成形算法，并将其与用户依次接入调度算法相结合，实现了DWCS前向链路性能的优化。 4．基于对“动态”网络进行动态无线资源管理的思想，提出了一种基于Eb／I0的DWCS反向链路天线动态选择算法，并验证了该算法的有效性。该算法可在保障系统容量的同时，有效降低系统成本。此外，基于未来工程实现的考虑，本论文还对DWCS与WCDMA系统在同一地理区域、相邻频段共存的方案进行了研究。 最后，对全文进行了总结，并对DWCS的未来研究方向给出了几点建议。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 移动通信发展现状
• 1.2 分布式无线通信系统的概念
• 1.3 分布式无线通信系统的研究现状
• 1.4 论文的主要内容和组织结构
• 1.5 本章参考文献
• 第二章 广义分布天线系统（GDAS）性能分析
• 2.1 引言
• 2.2 系统与信道模型
• b/I₀分析'>2.3 GDAS反向链路E_b/I₀分析
• 2.4 仿真与讨论
• 2.5 本章小结
• 2.6 本章参考文献
• 第三章 非理想环境下 DWCS前向链路性能分析
• 3.1 引言
• 3.2 系统与信道模型
• 3.3 前向链路中断概率分析
• 3.4 仿真与讨论
• 3.4.1 选择性宏分集合并方式下仿真与讨论
• 3.4.2 最大比宏分集合并方式下仿真与讨论
• 3.5 本章小结
• 3.6 本章参考文献
• 第四章 非理想环境下 DWCS反向链路性能分析
• 4.1 引言
• 4.2 系统与信道模型
• b/I₀分析'>4.3 反向链路 E_b/I₀分析
• 4.4 仿真与讨论
• 4.5 本章小结
• 4.6 本章参考文献
• 第五章 DWCS前向链路性能优化算法
• 5.1 引言
• 5.2 系统模型
• 5.3 最优化方案分析
• 5.4 仿真与讨论
• 5.5 本章小结
• 5.6 本章参考文献
• 第六章 DWCS反向链路天线选择算法
• 6.1 引言
• 6.2 系统模型
• 6.2.1 信道模型
• 6.2.2 功率控制方案
• 6.3 天线选择算法
• 6.3.1 天线静态选择算法（ASS）
• 6.3.2 天线动态选择算法 Ⅰ（ADS Ⅰ）
• 6.3.3 天线动态选择算法 Ⅱ（ADS Ⅱ）
• 6.4 仿真与讨论
• 6.4.1 仿真方法
• 6.4.2 仿真结果
• 6.5 本章小结
• 6.6 本章参考文献
• 第七章 DWCS与 WCDMA共存性研究
• 7.1 引言
• 7.2 分布天线系统结构与性能
• 7.3 性能分析与仿真方法
• 7.3.1 问题描述
• 7.3.2 仿真算法
• 7.3.3 系统初始化
• 7.3.4 传播模型
• 7.3.5 天线预分配
• 7.3.6 功率初始化
• 7.3.7 干扰与SINR计算
• 7.3.8 功率控制
• 7.3.9 数据统计
• 7.4 仿真与讨论
• 7.5 本章小结
• 7.6 本章参考文献
• 第八章 总结与展望
• 8.1 总结
• 8.2 展望
• 致谢
• 攻读博士学位期间发表的学术论文