基于IEEE802.16的MIMO/OFDM比特和功率分配技术研究

来源 :重庆邮电大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhaoxin1987212
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宽带无线接入技术作为未来无线通信系统最具发展潜力的接入技术之一,正受到业界越来越多的关注。IEEE802.16系列规范的制定,就是为了适应宽带无线接入的快速发展,并为之提供一个全球统一的标准。MIMO/OFDM作为一种有效传输技术能够抑制码间串扰和对抗多径衰落,被广泛应用于IEEE802.16。MIMO/OFDM系统的自适应调制技术又称为自适应功率和比特分配,可以达到优化系统性能的目的。研究基于MIMO/OFDM的自适应调制技术对于未来宽带无线通信系统的发展和应用具有重要意义。   本文主要研究MIMO/OFDM通信系统中的比特和功率分配问题,并为IEEE802.16设计实用高效的自适应比特和功率分配算法。   论文在深入研究目前国际上自适应分配算法的设计理论和一些经典算法的基础上,针对当前该研究领域存在的问题以及未来应用需求,在综合分析了现有算法局限性,运算量和复杂度的基础上,根据业务特点,设计出适用于IEEE802.16系统的比特和功率分配方案,并对设计的算法进行了仿真验证。   本文的创新点和主要贡献在于:   在固定速率业务方面,首先根据IEEE802.16系统自身调制方式的特征,提出了一种基于贪婪算法的快速实现方法;其次根据一种次优算法,提出了一种改进方案,首次采用循环式双步长快速分配,并完善了原算法的不足之处;最后从固定速率的最优分配理论出发,提出了一种简化的分配算法,并考虑系统实际应用场景,给出了实用的设计方案。   在变速率业务方面,首先基于快速迭代注水算法,将有限记忆和二分法二者结合,提出了一种新的解决思想,据此设计了一种具有较低运算量的快速迭代方案。其次,利用注水功率分配算法,通过寻求快速确定不许分配功率子信道的方法,提出了一种线性注水比特和功率分配方案。   分析和仿真表明,其它同类型算法相比,达到相同的性能时,所提出的方案便于根据实际需要在性能和复杂度之间进行折中,适合实际中的应用,对非精确信道信息具有较好的鲁棒性,也同样适用于采用多输入多输出天线,正交频分复用的其它系统。   论文最后给出了一种FDD方式下比特和功率分配的参考解决方案。
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