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蜂窝小区较之大区制极大地提高了通信系统容量,但是在小区边缘,用户受小区间干扰(ICI)严重,使小区间干扰成为蜂窝移动通信系统的一个固有问题。近年来人们提出了基于MIMO技术的基站协作系统Co-BS(预编码是实现Co-BS系统配置一种方式),它极大地提升了频谱效率,提高了小区边缘用户的性能,该系统可以在理论上获得最佳性能,但存在一些缺点,如小区间同步要求高,发射端需要知道信道信息,小区间需要大量交换信息等。由于各基站和各用户间的距离等不同使得传播时延不同,即使做到有用信号都同时到达各自的目标用户,也很难做到干扰信号同时到达目标用户,即小区间不同步,从而造成小区间迟延干扰。LTE系统采用了OFDM技术,对载波偏移十分敏感,在OFDM系统中当这种迟延的影响超出了CP可以解决的范围时,就会引入额外严重的迟延干扰。因此,如何在多基站协作环境中更好地利用MIMO、OFDM技术,抑制或消除小区间迟延干扰是很重要的。
本文主要研究应用于多基站协作LTE系统下行链路中的SLNR迟延可容忍预编码抑制小区间的迟延干扰,通过对迟延情况的预处理,减低小区间迟延干扰,提高系统的传输性能。
首先,探讨了LTE物理层下行链路仿真平台的搭建,进行了仿真和相关性能分析。其次,讨论了平坦衰落信道环境中基站协作系统模型,导出了小区间迟延干扰表达式,针对存在迟延的系统给出了一种基于SLNR准则的迟延SLNR预编码,来抑制小区间的迟延干扰,仿真论证了该方案在LTE系统的多基站协作环境下的性能,仿真结果显示该方案对小区间的迟延干扰有较好的抑制作用。最后进一步讨论了频率选择性衰落信道环境下,小区间迟延干扰抑制方案,给出了多基站MIMO-OFDM系统模型,分析了迟延对OFDM调制矩阵的影响,在此基础上做了等效信道变化,并推导了此时SLNR迟延可容忍预编码算法,仿真表明本文所作的工作达到了预期的效果,减低了误码率。SLNR预编码是线性预编码,实现较为简单,不仅对系统性能有较大改善,并且能够减低终端复杂度。