论文部分内容阅读
多用户多天线系统的下行链路设计问题是目前国际上无线通信的研究热点之一。在基站发射端对信号做预编码处理,使得一个基站(BS)可以在同一时隙和频带上与多个移动站(MSs)进行通信,这种空间复用的多用户多天线系统有效地增加了系统容量,在性能上具有较大发展余地。尤其对于多用户下行链路,由于移动台在功率配置和复杂度上严格受限,应用高性能的多用户检测算法在实现上存在难点。而在发射端采用预编码处理的多用户下行链路系统,可以通过增加基站复杂度来提高系统传输性能,因此具有广泛的应用前景和发展空间。
一般来说,当前的预编码算法都假设基站可以获得完备信道状态信息(CSI)。然而由于信道估计误差、反馈时延、移动台相对运动等诸多因素,基站得到的信道状态信息必然存在一定偏差。而本文研究并验证了,预处理矩阵的设计很大程度上依赖于CSI,信道状态信息误差会带来明显的系统性能损耗,因此针对存在的信道状态信息误差设计具有鲁棒性的预编码矩阵是具有实际意义的。
本文在研究了迫零算法、分块对角阵算法、基于拥塞抑制的优化算法等几种当前典型的预编码算法的基础上,提出了一种结合功率分配的最小均方误差迭代算法(PL-MMSE),该算法同时对预编码矩阵和用户间功率分配做了优化,明显改进了传输性能;在此基础上,本文对多用户环境中可能存在的信道误差加以分类并建模,在算法迭代过程中导入信道误差概率参数,提出了一种鲁棒性的最小均方误差优化算法(ROBUST-MMSE),并仿真分析了其传输性能和收敛特性。仿真结果表明,本文提出的PL-MMSE算法具有明显的性能改进,并能稳定收敛;通过对ROBUST-MMSE算法与非鲁棒性算法的性能比较,验证了该算法对信道参数误差具有良好的鲁棒性。