基于蟻群算法的D-MIMO系統(tǒng)天線最優(yōu)分布研究.pdf

1、MIMO無(wú)線傳輸技術(shù)可以在不增加系統(tǒng)帶寬的情況下成倍地提高信道容量,因而成為近十年來(lái)移動(dòng)通信領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。對(duì)于MIMO信息論以及基帶信號(hào)處理層面的問(wèn)題,目前已經(jīng)有了較多的研究成果,而對(duì)于MIMO組網(wǎng)技術(shù)層面的問(wèn)題--如何最優(yōu)分布基站側(cè)多天線等,則缺乏足夠的研究。從現(xiàn)有蜂窩小區(qū)規(guī)劃的研究結(jié)果來(lái)看,基站天線的分布會(huì)極大地影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的頻譜效率。本文研究如何將多根基站天線最優(yōu)地分散在小區(qū)內(nèi)以最大化小區(qū)平均遍歷容量。
　　 本文主

2、要以蟻群算法為核心,對(duì)基站側(cè)天線分布進(jìn)行優(yōu)化。主要研究?jī)?nèi)容為:
　　 首先,通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外關(guān)于D—MIMO系統(tǒng)基站側(cè)多天線的分布問(wèn)題進(jìn)行研究,掌握了本課題的前沿問(wèn)題和最新動(dòng)態(tài)?；緜?cè)多天線的分布問(wèn)題屬于NP-難問(wèn)題,通過(guò)對(duì)NP-難問(wèn)題的研究,選擇元啟發(fā)式算法中的蟻群算法,并通過(guò)對(duì)蟻群算法的研究采用基于圖樹(shù)分割蟻群算法修改螞蟻信息素的留存方式和行走規(guī)則,使算法能夠在短時(shí)間內(nèi)求出天線最優(yōu)分布。
　　 其次,對(duì)MIMO技術(shù)進(jìn)行研

3、究,研究了MIMO信道數(shù)學(xué)模型,信道相關(guān)性和信道相關(guān)矩陣,空時(shí)編碼技術(shù),為優(yōu)化D—MIMO系統(tǒng)小區(qū)天線分布做準(zhǔn)備。
　　 最后,研究了不同形狀的D-MIMO系統(tǒng)小區(qū)--線性小區(qū)和圓形小區(qū)。提出了優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)--小區(qū)平均遍歷容量。研究線性小區(qū)時(shí),分用戶均勻分布和非均勻分布兩種情況。前者采用數(shù)學(xué)方法進(jìn)行研究；后者采用窮舉算法與GTPACA進(jìn)行對(duì)比,分別求出基站發(fā)射功率與小區(qū)平均遍歷容量的關(guān)系。研究圓形小區(qū)時(shí),分基站端口在有CL限制