有限反馈d波束赋形系统的信道预测技术研究

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1、有限反馈3D波束赋形系统的信道预测技术研究#吴宝学，许晓东，李皇玉**51015（北京邮电大学泛网无线通信教育部重点实验室）摘要：这篇文章研究了有限反馈预编码/波束赋形的多入多出正交频率复用（MIMO-OFDM）系统在时变衰落的3D信道下的性能。大多数研究都是基于信道非时间变化的和信道完美估计的假设，根据当前的信道状态在接收端设计每个子载波的预编码矩阵，然后再反馈到发送端。然而，当信道时变时，反馈信息变得过时和反馈成本增加，这将导致明显的系统性能损失。为了克服反馈延时误差导致的系统性能损失，这篇文章从3D信道的新特性出发，对信道估

2、计和预测技术进行研究。文章中提出了一种信道估计和预测方案，在时间维度设计AR模型预测器，再在联合的频率和空间维度设计一个基于最小均方误差准则设计一个组合器，对信道预测误差进行补偿。依据文章提出的信道预测方案，可以到达提高3D波束赋形系统性能的目的。通过计算机仿真分析进行性能评估，结果表明所提出的信道预测方案能够针对3D信道新特性改善系统性能，在时变衰落信道甚至较高移动性的系统中获得了更高的小区平均吞吐量和小区边缘吞吐量。关键词：通信技术；信道预测；3D波束赋形；AR预测器；最小均方误差；中图分类号：TN929.520ChannelPr

3、edictionfor3DBeamformingSystemwithLimitedFeedbackWuBaoxue,XuXiaodong,LiHuangyu(WirelessTechnologyInnovationInstitute,keylaboratoryoftheMinistryofeducation,Beijing2530354045UniversityofPostandTelcommunication)Abstract:Inthispaper,theperformanceoflimitedfeedbackprecoded/

4、beamformingmultiple-inputmultiple-outputorthogonalfrequencydivisionmultiplexing(MIMO-OFDM)systemsisinvestigatedintimevaryingfadingand3dimensional(3D)channels.Moststudiesintolimitedfeedbackprecoded/beamformingMIMO-OFDMsystemsarebasedonthenotionoftimeinvariantandchannelpr

5、efectestimation.Therefore,thecodebookforeachsubcarriercanbedesignedatthereceiverintermsofthecurrentchannelstate,fedbacktothetransmitter,andusedforthesubsequentblockofdatasymbols.However,intimevaryingchannels,thefeedbackinformationbecomesoutdatedandthecostoffeedbackincre

6、ase,whichresultsinsignificantsystemperformancedegradation.Tomitigatethissystemperformancedegradationcausedbyoutdatedinformationduetoadelayinthefeedbackchannel,channelestimationandpredictiontechnologyconsideringthenewfeaturesof3Dchannelisresearchedinthispaper.Amethodispr

7、oposedbasedondesigningaARmodellinearpredictorintimedimensionalandacombinerwhichisbasedonMMSEcriteriainfrequencyandspatialdimensionatthereceivertopredictthechannelsstates,requiredtodesignthe3Dcodebookatthetransmitter.Theperformanceofthismethodisinvestigatedusingcomputers

8、imulation,andtheresultsobtainedfortheproposedchannelpredictiondemonstrateimprovedsystemperformancewithinthenew