多用户MIMO系统中的机会通信算法研究

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目前,在无线通信系统中,为了提高空中接口的可靠性,通常采用分集技术对抗信道衰落。传统分集技术是发送多个相同信号的副本,在接收端将这些衰落程度不同副本合并起来,来增加接收信号的信噪比。多用户分集是网络中存在多个用户,每个用户的信道衰落是相对独立的,用户数越多,存在某个用户信道质量好的可能性就越大,多用户分集增益就越大。机会通信利用机会波束成形技术,人为地制造出随机波动范围大的信道,提高多用户分集增益,从而提高系统总的吞吐量。本文主要目标是通过机会通信算法,提高瑞利衰落信道下多用户MIMO系统的吞吐量。论文介绍了多用户MIMO系统下行链路信道模型及信道容量,研究了机会单波束与机会多波束对系统性能的影响,以及发射多波束时系统中的反馈量。针对基站如何选择发射波束个数及系统中存在大量的反馈问题,本文提出了自适应截断机会波束算法,通过设置判决门限,截断与信道匹配差的发射波束,达到优选波束,降低波束间干扰,减少反馈量的目的。通过MATLAB仿真得到各种信道环境中的最佳截断门限,并证明最佳门限下的自适应截断机会波束,能够有效降低系统的反馈量,并且在不影响一般机会波束性能的基础上,提高系统吞吐量及频谱利用率。
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