MIMO技术及其在TD-SCDMA系统中的应用研究

论文摘要

目前,TD-SCDMA系统,作为第三代移动通信（3G）主流标准之一,以其明显的技术优势受到广泛的关注并迅速发展。多输入多输出（MIMO）技术,是新一代移动通信关键技术之一。研究表明,MIMO技术的引入可以显著地提高TD-SCDMA系统的数据传输速率和容量。因此,本文通过对MIMO技术的分析,探讨其在TD-SCDMA系统中的应用研究。本文主要包括几个方面的内容;1.在MIMO系统信道模型和信道容量分析的基础上,重点研究了贝尔实验室分层空时（BLAST）系统的编码结构和译码算法。其中,主要对BLAST系统相关的译码算法进行了仿真对比分析,给出了相应的仿真结果。此外,还对相关信道下的垂直分层空时系统性能进行了仿真分析。2.重点研究了3GPP中的MIMO技术方案及其在TD-SCDMA系统中的应用。在此基础上,研究了每天线速率控制（PARC）技术和每流速率控制（PSRC）技术在TD-SCDMA系统中的应用。3.在TD-SCDMA系统框架的基础上,研究了自适应编码调制（AMC）技术及混合自动重传请求（HARQ）与MIMO技术的结合应用,以达到提高系统的频带利用率、增加系统平均和峰值吞吐率、改善系统的误块率、提高系统服务质量的目的。对AMC信道质量的测量中的ED算法进行了改进;在PARC的情况下,针对编码调制方案（MCS）预测不准的问题,本文给出了几种MCS门限选择方案,并进行了相应的分析。4.在TD-SCDMA MIMO链路仿真的基础上,对数据发送模块和数据接收模块作了相关改进,增加了AMC模块和HARQ模块,使原有的链路实现了PARC和PSRC的功能,从而实现了速率控制。通过仿真,给出了性能仿真曲线和相应的结果分析。

论文目录

• 表目录
• 图目录
• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景及意义
• 1.2 3G标准及其增强型技术
• 1.2.1 3G标准
• 1.2.2 3G增强型技术
• 1.3 TD-SCDMA系统简介
• 1.3.1 TD-SCDMA系统帧结构
• 1.3.2 TD-SCDMA系统关键技术
• 1.4 本文的主要工作及结构安排
• 第二章 MIMO系统信道模型分析及BLAST编译码技术研究
• 2.1 MIMO系统信道模型及信道容量分析
• 2.1.1 MIMO系统信道模型
• 2.1.2 MIMO系统信道容量分析
• 2.2 BLAST系统模型及编码原理
• 2.2.1 BLAST系统模型
• 2.2.2 BLAST编码原理
• 2.3 BLAST的译码算法研究
• 2.3.1 ML译码算法
• 2.3.2 线性译码算法
• 2.3.3 非线性译码算法
• 2.4 V-BLAST系统性能仿真分析
• 2.4.1 V-BLAST译码算法性能仿真分析
• 2.4.2 相关信道下的V-BLAST系统性能仿真分析
• 2.5 本章小结
• 第三章 MIMO技术方案及其应用
• 3.1 3GPP中的MIMO技术方案
• 3.1.1 码复用技术
• 3.1.2 每天线速率控制方案
• 3.2 MIMO技术的应用
• 3.2.1 MIMO技术在TD-SCDMA系统中的应用
• 3.2.2 SA阵列的码复用方案
• 3.2.3 PARC和PSRC速率控制技术
• 3.3 本章小结
• 第四章 MIMO中的链路自适应技术研究
• 4.1 AMC和HARQ
• 4.1.1 AMC技术的基本原理和实现重点
• 4.1.2 HARQ技术的基本原理和特点
• 4.2 AMC技术与MIMO技术的结合应用
• 4.2.1 多层数据时AMC过程
• 4.2.2 联合控制速率时MCS门限的确定
• 4.2.3 PARC情况下MCS门限的确定
• 4.3 HARQ技术与MIMO技术的结合应用
• 4.3.1 不利用空间分集重传
• 4.3.2 利用空间分集重传
• 4.4 本章小结
• 第五章 仿真链路分析及性能仿真研究
• 5.1 仿真链路概述
• 5.1.1 仿真链路
• 5.1.2 通用仿真假设
• 5.1.3 系统信道模型
• 5.2 链路及仿真结果分析
• 5.2.1 MCS门限的确定
• 5.2.2 SINR估值
• 5.2.3 单天线、联合速率控制与PARC
• 5.2.4 PSRC
• 5.2.5 HARQ
• 5.3 本章小结
• 结束语
• 课题工作总结
• 工作展望
• 参考文献
• 附录A 用于MIMO仿真的空时信道模型
• 附录B 缩略语
• 作者简历 攻读硕士学位期间完成的主要工作
• 致谢