参考资料[SSSV04a]和[SSSV04c]把MIMO链路(高SNR)的容量以较低的界限分成了3部分:最重要的容量;衰落的影响;信道特征值分布。结果表明在3种分解中,数组在遍历独立同分布瑞利衰落下统计独立。而且,得到了分组中随机数组严格分布概率。对于瑞利衰落MIMO信道,作者计算了更高界限信道容量的概率分布,得到了参考文献[SSSV04b]的信道容量的损耗率。
具有相关衰落的多径信道容量在参考文献[fise04]中进行了分析。首先,分析了SISO信道。使用相关循环均衡零均方误差高斯抽头系数的冲激响应建模。抽头系数具有相同的方差,这样和矩形功率延迟谱保持一致。用计算频率平滑MIMO信道容量的标准方法用来计算频率选择性SISO信道容量,结果扩展到频率选择性MIMO信道。数据结果显示信道抽头的相关性会减小信道容量。
所谓的对角线相关信道的容量在参考文献[ÖzBo04]中进行了分析。这样的n×n的MIMO信道列出了n个正交的DoD和n个正交的DoA,DoD翻倍组成一个DoA,反之亦然。对角线相关的瑞利衰落信道比独立同分布信道遍历容量更大。作者提供了2×2MIMO信道中遍历容量增加的直觉上的解释。和独立同分布信道相比,对于对角线相关的信道,矩阵中出现了信道衰落的元素,这些元素并不独立,而是h11、h22或者h12、h21成对出现。这些对角线相关信道的分集比独立同分布信道更小。
参考文献[Syko04]中分析了非线性调制有限字母表信号的MIMO信道的容量。给定了容量的更高和更低的界限。结果正如在非限定(线性)信道中,容量级别随信道矩阵行数的增加线性变化。
为了得到最大的容量,特征模式下的能量分布根据注水原则进行了优化。参考文献[Fise04]中提到,当使用离散能量级代替连续优化能量级时,容量降低并不重要。在四天线系统中,三个能量级已经足够,而在更多天线的系统中则需要更多的能量等级。
参考文献[KnSy04b]中,讨论了一种旨在每种特征模式下保持固定容量的方法。当然,这是一种次优的方法,但是它有以执行为中心的优点。有可能最差的特征模式不存在以至于发送功率需要趋近于无穷大。为了避免这种情况,建议跳过最差的模式。数据评估表明,每种特征模式容量不变的方法和不使用最差特征模式的方法都没有产生巨大的容量降低。(www.daowen.com)
参考文献[LeMJ04]中,通过仿真计算了5GHz下特定信道容量的损耗概率。文献分析了宏蜂窝,微微蜂窝和微蜂窝环境下单用户下行链路传输。在100MHz带宽,250m距离的微微蜂窝环境下,数据传输速率在视距条件下理论上可以达到1Gbit/s,在非视距情况下理论上可以达到500Mbit/s。为了在非视距室内环境下提供高数据传输速率,需要较短的链路距离(20m以下)。室内视距环境链路距离40m内,数据传输速率理论上可以达到400Mbit/s。
由于无线信道的时变性,容量也会随着时间而改变。随着带宽的增加相关的波动也会减少,因为频率差较大时,频率相关性会消失。参考文献[Czyl04]中,分析了一个简单信道环境下频率选择性衰落超宽带SISO无线信道的短时间的容量波动。假设已知信道参数,可以通过分析计算了容量波动。得到了一个把信道容量的波动方差和无线信号的频率相关函数联系起来的方程。
为了分析在实际系统中能够得到巨大信道容量MIMO系统的哪些部分,参考文献[HiBu04]计算了准静态衰落时空位交错编码调制(Space-Time Bit-Interleaved CodedModulation,STBICM)情况下的容量丢失。容量累积分布函数(Cumulative DistributionFunctions,CDF)被用来证明约束调制下STBICM的容量损失,STBICM本身在非约束调制下表现出了容量丢失。不仅仅考虑了给定SNR和损耗概率下的容量损失,CDF还作为给定传输速率下SNR的函数画出了损耗概率图。在容量为主的体系中,由于约束调制导致的SNR损失最大程度上独立于发射和接收天线的数目,但是调制阶数增加时SNR损失会减少。然而,由于位交错导致的损失和传输速率相对独立,它会随着发送天线和/或调制阶数增加而增加,随接收天线数增加而减少。约束调制容量的Turbo码STBICM方案中的损耗在8个接收天线时大概为0.6~0.9dB,这比得上单发/单收的BPSK/AWGN的Turbo码信道。非约束调制STBICM的容量损失大概为1.0~1.7dB。
参考文献[DAZL05]中,分析了平坦MIMO Nakagami衰落信道下发射天线选择方案,此方案中在发射端可以根据SNR最大化标准选择一个独立的天线,在接收端使用最大比例的连接。这种方案在发射端以一个额外的反馈信道的代价最大程度上减少了信号处理过程。对于给定的通信速率,准确的获得了一系列的遍历容量和损耗比率。
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