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MIMO技术的主要优点是通过多天线的配置来充分利用信号的空间资源,从而达到提高系统速率的目的。在无线频谱资源紧缺的条件下,MIMO技术正是提高频谱利用率和数据传输速率的有效方法之一,是下一代移动通信系统的关键技术。
对于多用户MIMO系统,由于不同用户在同一频带上引入了同频干扰(CCI),每一个用户都将接收到基站发送给其它用户的信号在本地形成的多用户干扰(MUI),使系统性能下降,而波束形成技术正是抑制多用户间干扰(MUI)的有效手段。因此本文将波束形成技术与功率分配技术相结合来进一步提高系统的性能。
本文针对不同波束形成技术下的功率分配方案做了深刻分析:
首先,在多用户MIMO系统中,在总功率限制情况下,采用最优功率分配方案使得系统容量最大化,但是该方案没有考虑用户之间的公平性,所以本文通过采用设定信噪比阈值门限的方法来满足不同用户的服务质量(QoS)的需求,从而保证不同用户之间的公平性。
其次,将多用户MIMO系统中的波束形成方法延展到多小区协作的MIMO系统中,对不同波束形成技术方案进行对比研究,由此分析出不同波束形成技术对系统性能的影响,而后又从用户公平性角度出发,在系统总功率限制的情况下采用基于调节因子和最大最小速率两种方法来提高用户公平性,此外又考虑一种在满足每个用户服务质量(QoS)的同时最小化系统总的发射功率的情形。
最后,研究了多小区协作MIMO系统中小区簇间干扰影响,当多个小区间进行协作时,协作的小区簇产生簇内干扰的同时也将产生小区簇间干扰,而小区簇间干扰对协作小区内的用户,尤其是协作小区内边缘用户的影响是非常大的,而本文正是采用基于块对角化(BD)的波束形成方案来进行小区簇间干扰的消除,从而提高用户的性能,并通过仿真来验证了理论分析与仿真实验的一致性。