多小区协作分布式波束成型的研究

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1、分类号学号M200971636学校代码10487密级硕士学位论文多小区协作分布式波束成型研究学位申请人付代宇学科专业通信与信息系统指导教师王德胜副教授答辩日期2012年1月10日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofScienceinEngineeringTheResearchontheDistributedBeamformingSchemeinMulticellCooperativeSystemCandidate

2、:FuDaiyuMajor:Communication&InformationSystemSupervisor:Assoc.Prof.WangDeshengHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaJanuary,2012独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确

3、方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本论文属于保密，在年解密后适用本授权书。不保密。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学

4、位论文摘要在传统的蜂窝通信系统中，小区边缘的用户受到来自其他小区的干扰，使得链路的可靠性不强，且系统性能受到较大的影响。为了提高小区边缘用户的性能，及满足小区边缘频谱效率的要求，多小区、多用户、多天线的协作技术是目前国内外研究的热点。LTE-A系统中引入了协作多点传输技术（CoordinatedMulti-Point，CoMP）。CoMP技术可以通过相邻小区基站间的协作，在多个小区间共享信道和数据信息，并在这些信息的基础上来优化多个小区的系统整体性能，从而有效地改善了边缘用户的性能。但是，在多基站间完全的共享信道和数据信息会

5、造成一定的时延，而且这对小区之间的支撑网络而言也是一个巨大的负担。本文的研究重点在于，多小区协作时的分布式波束成型研究，期望在协作开销和系统性能之间取得良好的折中，具体如下：首先，本文提出了一种TDD系统中分布式的层次迭代算法来实现联合波束成形和功率分配算法，利用TDD系统中的上下行对偶性，对波束矢量和功率分配进行解耦，并在预设的SINR门限下，通过一次迭代进行波束矢量和功率分配的分布式计算，进而实现多小区下行系统中BS间的协作波束成形和功率分配，且小区间交互的信息量较少。仿真表明，该算法在较小的迭代复杂度下可以取得较好的系

6、统性能。其次，本文提出了一种分布式预编码矩阵设计与功率分配算法。这种方法通过预编码矢量与功率因子的二维联合优化，分布式的处理小区间干扰问题，从而避免构建复杂的中央控制节点，同时实现用户信漏噪比最大化的优化目标，提升系统的平均吞吐量，且实现起来较简单。通过仿真验证，该算法的系统性能明显优于已有的预编码设计算法。关键字：多小区；协作；分布式；波束成型I华中科技大学硕士学位论文AbstractIncellularsystems,providingcoverageandsupportingalargenumberofuserswit

7、hlimitedspectrumavailableisachallenge.Especially,inordertoimprovetheperformanceofcelledgeusers,thecooperativetechnologyofmulti-cell,multi-userandmulti-antennaisresearchfocusathomeandabroad.CoordinatedMulti-Pointtransmission(CoMP)technologyhasbeenintroducedintotheLT

8、E-Asystem.Throughcollaborationandsharingthechanneldatabetweentheadjacentbasestations,CoMPcaneffectivelyimprovetheperformanceofthecelledgeusers.Ho