《b3g4g物理层关键技术的研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《b3g4g物理层关键技术的研究（98页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、上海交通大学 博士后学位论文 B3G/4G物理层关键技术的研究 姓名：倪巍 申请学位级别：博士后 专业：通信与信息系统 指导教师：金荣洪;金珊 20070601 摘要 分布式无线技术和无线多跳技术是无线通信系统未来发展的两大方向，分巾 式的结构有利于消除非视距传播，降低，j 、区间的同频干扰，以及提升系统窬量等。 根据项l - J 利标准化豹需求，提出了系歹1 分别用于分布式天线技术利无线多 跳技术的新物理层技术。铡如，在分布式天线系统研究中，提出多级级联扩装的分 布式天线系统架构、分布j 弋灭线I 行合并技术、分布式天线系统= = 穹= 量分稚的估计方 法、室内分稚式天线定位系统的实现方法和
2、一利- 高端度的室内定位技术等多项技 术；在多跳无线涮络的研究申提擞了多种联台巾继方j ，包括分柏式空时编码、 分布式预编码，基于交织的空间分集、复用混合联合中继方法，以及联台中继中降 低发射信弓峰值平均比的投术，此外，还提出了多跳网络巾混合重传f H A R Q l 机制 的多利；实现方法，可以透用_ 二不同的环境和日的。 关键训：二代后第熊代无线透信：多入多出( M I M O ) ：单入单粥( s I s O ) ；分布式天 线；卜行台并；容星估计；室内定位；多跳无线嘲络；联合中继；空| 、J 编码；混合 霞传；襁距传播：非视距传播：l E E E8 0 2 1 6 5 全球移动通信系统
3、r U M T S ) ；空间分 集：闽复用 A b s t r a c t D i s t r i b u t e da l l t e n n a s y s t e m s A S ) a n dw i r e l e s sm u l t i h o p n e t w o r k sa r et h e d i s r u p t i v ee v o l u t i o n so fw i r e l e s sc o m m u n i c a t i o ns y s t e m s 7 r b e i rc o m m o nd i s t r i b u t e d a r
4、 c h i t e c t u r eo fa c c e s s i n ga l l o w sf o r t h e 霸i t i g a t i o n o f n o n l i g h t o f - s i 曲t ( N L O S ) p r o p a g a t i o n ，i n t e r - c e l li n t e r f e r e n c er e d u c t i o n ，a sw e l la st h ei m p r o v e m e n to fc a p a c i t y T om e e tt h er e q u i r e m
5、e n t so fp r q i e c te x e c a l t i o na n ds t a n d a r d i z a t i o n 。m u l t i p i en e w p h y s i c a ll a y e rm c h n i q u e sa r ep r o p o s e df o rd i s t r i b u t e da n t e n n as y s t e m sa n dw i r e l e s s m u l t i h o pn e t w o r k s ，r e s p e c t i v e l y P r o p o s
6、 e dt e c h n i q u e s 讯t e r m so fd i s 砸b u t e da n t e n n a s y s t e m Si n c l u d e ss c a l a b l eh i e m r c h i c a ia r c h i t e c t u r e ，u p l i n kc o m b i n i n g 。m e t h o d sf o r e s t i m a t i n gt r N f i cv o I u m eo fr e m o t er a d i oh e a d i n d o o rl o c a t i
7、o ns y s t e ma sw e l la sah i g h a c c u r a c yi n d o o rl o c a t i o na l g o r i t h m I nt h ea s p e c to fm u l t i h o pn e t w o r k s ，c o o p e r a t i v e r e l a y i n gi n c l u d i n gd i s t r i b u t e ds p a c et i m eb l o c kc o d i n gf S T B C ) ，d i s t r i b u t e dp r e
8、c o d i n g ， i n t e r l e a v i n gc o o p e r a t i v er e l a y i n g a sw e l la s p e a k - t o a v e r a g ep o w e rr a t i o ( P A P R 、 r e d u c t i o no fd i s t r i b u t e dS T B C ，a r ep r o p o s e da l o n gw i t hs e v e r a l m u l t i - h o pH A R Q m e c h a n i s m sf o rv a r
9、 i o U Sp r o p a g a t i o ne n v i r o n m e n t sa n da p p l i c a t i o ns c e n a r i o s 融i ? 五j ；j 】佟j 告 K e yW o r d s ：b e y o n d3 6 4 G ( B 3 G 4 G ) w i r e l e s sc o m m u n i c a t i o n ；m u l t i p l e - i n p u t m u l t i p l e - o u t p u t ( M I M O ) ；s i n g l e i n p u t s i
10、 n g l e o u t p u t ( S I S o ) ；d i s t r i b u t e da n t e n n as y s t e m A s ) ； a p l i n kc o m b i n i r i g ；e s t i m a t i o no t r a f f i cv o l u m e ；i n d o o rl o c a t i o n ；w i r e l e s sm u l t i h o p n e t w o r k ；c o o p e r a t i v er e l a y i n g ；s p a c et i m ec o d
11、 i n g ( S T C ) ；h y b r i dA R 0 ( H A R Q ) ；l i g h t o f - s j 曲t ( L O S ) p r o p a g a t i o n ；n o n l i 曲t o f - s i 酉t ( N L O S ) p r o p a g a t i o n ；I E E E 8 0 2 。16 j ； U n i v e r s a lM o b i l eT e l e c o m m u n i c a t i o n S y s t e m ( U M T S ) ；s p a t i a ld i v e r s i
12、 t y ；s p a t i a t m u l t i p l e x i n g 4 搏士后研究工作报告 1 无线通信系统发展趋势 移动通信在上个世纪8 0 年代初开始商糟，到2 4 年底仅2 0 多年的时间，全 球移动用户已经超过1 5 亿。全球每年平均增加2 亿移动通信用户。2 0 0 2 年全球的 移动用户已经超过固定电话用户，成为人类第一大通信手段。由于移动通信的个性 化和移动性的特点，使其迅速向个人普及。西欧国家的移动通信平均普及率已经超 过8 0 ，我国的台湾和香港的移动用户普及率都已经超过1 0 0 0 1 。 我国的移动通信在1 9 8 7 年投入商用，从上世纪九十年代末
13、开始持续高速增 长，特别是2 0 0 0 年以来，每年新增用户6 0 0 0 万。截止到2 0 0 4 年1 1 月底，我国的 移动通信用户达到3 3 亿，普及率达到2 4 8 。2 0 年l O 月我国的移动用户超过 固定用户，成为第一大通信手段。 2 0 0 4 年第三代移动通信发展进展进程明显加快，截止到2 0 0 4 年1 1 月， W C D M A 的商用网络已经达到4 3 个，用户数达到1 3 3 0 万，c d m a 2 0 0 0 1 X 的商用网 络已经达到6 7 个，用户达到1 2 2 亿，c d m a 2 0 0 0l x 翻l - D O 的用户也已经达到1 0
14、4 0 多万。蔼虽3 G 技术的成熟和逐渐规模商粥，3 G 设备的性价比也在大幅度提高， 以W a ) M A 为例，系统设备单位容量的性价比已经与G S M G P R S 相当甚至更高。 移动通信除话啻业务以外的新业务发展也开始明最加快，日本帮韩国的运营商 数据业务所占整个收入的比例已经超过2 0 ，欧洲也已经超过1 5 。我国中国移 动和中酮联通新业务的收入比例已经分别达到1 6 和8 。中国联通的c d m a 2 0 0 0 1 X 数据卡业务发展迅速，耀户已经超过7 0 0 万。 所以，从全球和和国内移动通信的发展整体形势来看，用户持续高速增长，新 业务发展速度加快，而且第三代移动
15、遇信技术开始进入规模商用阶段。 移动通信从踟年代初期第一代模拟蜂窝移动通信商用开始，基本上每1 0 年商 用一代新的技术，每1 5 2 0 年的时间推出一代技术。目前全球范围内模拟移动通信 已经基本退出历史舞台，占据移动透信市场9 8 p A _ k 的为第二代移动通信( 2 G ) 和二 代半( 2 5 回网络，第三代移动通信则已经步入规模商用阶段。在今后l O 年将是3 G 和2 G 长期并存发展的时期。随着技术的不断演进，频谱效率越来越高，支持的速 率墩越来越高。从嚣前2 G 2 5 G 的几十k b p s ，增加到3 ( 3 初期的几百妨p s ，再到3 G 增强型的几M b p s
16、 ，然后在3 G 迸一步增强型的几十到上百M b p s ，再到超删G ) 的上百 胁p s 1 G b 耐z J ，见图1 1 1 。 B 3 G 4 G 物理屡关键技术的研究 6 博士后研究工作报告 9 0 - 艄 2 0 0 1 2 0 0 32 0 0 5 - 2 0 0 8 2 0 1 0 2 0 1 开蚋蠢糟豹射瓣 图1 1 1 移动遥信发展趋势 B 3 G ( S y s t e m sB e y o n d3 G 、是国际电信联盟( 1 T U - ) 在1 9 9 9 年底随着第三代移动通 信系统技术标准的尘埃落定之后提出的，它面向3 G 进一步增强和下一代，第四代移 动通信技术( 4 G ) 。B 3 G 的目标是在高速移动环境支持最高约1 0 0 M b p s 的下行数据 速率，在室内和静止环境支持最商约1 G b p s 的下行数据速率。I T U 已经制定了明确 的
