分布式多天线OFDM系统中基于天线选择的跨层设计研究

摘要

分布式多天线系统作为当前无线通信研究的热点，其无论在减少发射功率、增大频谱利用率、以及有效覆盖盲区等方面都具有无可比拟的优势。正交频分复用（OFDM,Orthogonal Frequency Division Multiplexing）技术以其抗多径、多载波特性能更好的与分布式多天线系统相结合，以充分挖掘系统空时频资源。跨层设计（CLD,Cross-Layer Design）充分利用各层之间的相关信息，进行无线网络协议的整体优化，从而满足各种业务的不同需求。为此，本文通过联合物理层自适应调制(AM,Adaptive Modulation）技术与数据链路层自动重传请求（ARQ,Automatic Repeat-Request）协议，研究分布式多天线OFDM系统中跨层设计，具有着不完全信道信息时的性能，以期在提高频谱效率的同时有着较好的应用价值。全文的主要工作如下：
　　1．研究分布式多天线系统中跨层设计方案。针对分布式多天线系统，结合AM、ARQ以及天线选择技术，提出了基于改进门限和近似门限的跨层方案，通过性能分析分别推导了系统频谱效率（SE,Spectral Efficiency）和平均误包率（PER,Packet Error Rate）相应的闭式表达式。仿真结果表明，所得到理论公式与仿真取得较好的一致，改进门限和近似门限基本相同，均能有效提高系统性能，而且近似门限计算简便，所对应的性能评估表达式也较为简单。
　　2．研究分布式多天线OFDM系统中跨层设计方案及性能。鉴于实际中信道信息很难完全获得，故基于不完全信道估计信息，提出了一种利用OFDM技术中多个子信道进行多重估计的跨层方案，可避免通常方案采用一重估计所带来的性能损失，从而获得SE和PER性能极大提高。基于此，推导了系统平均PER与SE闭式表达式，为性能评估提供有效方法。
　　3．研究分布式多天线OFDM系统基于位置统计信息的跨层设计方案。考虑移动台位置是随机变化的，给出了其均匀分布和非均匀分布情况时分布式多天线OFDM系统的跨层设计方案，并利用数值分析方法推导了平均PER与SE闭式表达式，较之通常基于固定位置的跨层设计所给方案有着一般性，可较好地反映实际中跨层系统性能，仿真结果验证了理论分析的正确性。

目录

声明

缩略词

注释表

第一章 绪论

1.1研究背景与意义

1.2分布式多天线OFDM系统相关技术

1.3跨层设计

1.4研究现状

1.5主要工作及内容安排

第二章 分布式多天线系统跨层设计中的关键技术

2.1分布式多天线系统

2.2跨层设计方案

2.3 天线选择技术

2.4 OFDM基本原理

2.5本章小结

第三章 分布式多天线系统中跨层设计研究

3.1系统模型

3.2基于跨层系统的门限设计

3.3系统性能分析

3.4仿真结果与分析

3.5本章小结

第四章 分布式多天线OFDM系统中跨层设计研究

4.1系统模型

4.2基于不完全CSI的跨层设计

4.3系统性能分析

4.4仿真结果与分析

4.5本章小结

第五章 分布式多天线OFDM系统基于位置统计信息的跨层设计研究

5.1系统模型

5.2系统性能分析

5.3仿真结果分析

5.4本章小结

第六章 总结与展望

6.1工作总结

6.2研究工作的展望

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文

附录