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中文文章标题作者1，作者2（1.作者单位，城市，邮编；2. 作者单位，城市，邮编）中文摘要：包括目的、方法、过程、结论、结果几个部分。（写作要求）文摘要尽量简短，开门见山，删除课题研究的背景信息，删除或减少原来的研究细节；只叙述新信息和发现。文摘应包含正文的要点，将文章的主要内容写清楚，重点内容不能漏掉，比如：试验研究的方法、设备、材料等。一定要给出结论。文摘要突出作者原创性工作，不能漏掉要点。文摘中只要最关键的数据。文摘中不能出现图、表、参考的数据。文摘中的内容应在正文中出现，不表述个人观点，不出现未来计划，要纯粹的文章概述。文摘中的缩写要有全称，专业词汇准确。不说无用的话，不需要自己标榜自己的研究结果。具有自我独立性。中文关键词：关键词38个，各个词间用“；”隔开中图分类号：（可到网站查询：/tools/ztf/simple.htm ） 文献标识码：A 英文文章标题作者1，作者2（1. 英文作者单位，城市，邮编；2. 英文作者单位，城市，邮编）英文摘要：英文关键词：（中英文摘要、关键词一致）王 渊等：TD-SCDMA系统下行链路的协作通信技术应用研究0.引言正文，在该部分尽量不出现图。1.第一部分1.1文章正文1.2收稿日期：2007-11-16 修订日期：2007-11-16项目基金：第二部分2.12.2文章插图，图随文出现。图1.中文图题Fig. 英文图题3.第三部分3.1文章正文3.2正文4.第三部分5.结束语文章内容由作者自定，分几部分论述都由作者自定。文章中图表尽量用单栏排版，图表随文出现，文中图题及表题应有中文、英文两种。参考文献（参考文献必须是亲自阅读过的主要文献（欢迎引用本刊发表过的文章），未公开发表的资料请勿引用，参考文献请按文中出现的先后次序编排，参考文献至少6篇，格式见附录）1 刘国钧.图书馆目录M.北京:高等教育出版社，1957：15-18.作者简介：第一作者一寸免冠照片 作者姓名（作者出生年-）,作者性别，籍贯，职称，学位， 研究方向。E-mail:附录：参考文献的著录格式（1）专著 著者.书名M.出版地：出版者，出版年：起止页码.例：（2）期刊 作者.题名J.刊名，年，卷（期）：起止页码.例：厉兵.说说起止号和连接号的分合J.编辑学报，1996,6(1):45-47.（3）会议论文集 作者.题名C/编者.会议文集名.出版地：出版者，出版年.起止页码.例：郭爱民.浅谈提高图书的综合质量C/王君仁主编.编辑出版文集.大连：大连理工大学出版社,1993：7082（4）学位论文 作者.题名D.保存地：保存单位，年份.例：陶建人.动接触减振法及其应用D.大连：大连理工大学，1988.（5）技术标准 责任者.标准代号，标准名称S. 出版地：出版者，出版年.例：全国文献工作标准化技术委员会第七分委员会.GB/T 5795-1986,中国标准书号S.北京：中国标准出版社，1986.（6）专利 专利申请者.专利题名：专利国别，专利号P.专利申报日期或公开日期.例：姜锡洲.一种温热外敷药制备方案：中国，881056073P.1989-07-26.（7）电子文献 作者.题名EB/OL.（更新日期）引用日期.获得或访问路径.例：王明亮.关于中国学术期刊标准化数据库系统工程的进展EB/OL.（1998-10-04） 2005-04-12. .例文TD-SCDMA下行协作通信系统的虚拟MIMO方案研究*王 渊1，谢显中1，张维东2（1. 重庆邮电大学 信息产业部移动通信技术重点实验室，重庆 400065；2. 重庆市电信有限公司，重庆 400042）摘要：MIMO技术优势明显，但实用化方面由于硬件实现的困难而阻力重重。协作通信技术利用单天线终端相互共享天线可以虚拟MIMO结构，这为MIMO的实用化提供了新的思路和途径。基于TD-SCDMA下行协作通信系统（TDS-CC）的设计，构造了虚拟MIMO系统，并对该系统在不同条件下进行了仿真分析，结果说明该系统在性能方面的优越性和良好的应用前景。关键词：TD-SCDMA；协作通信；虚拟MIMO；方案设计中图分类号：TN914.53 文献标识：A Virtual MIMO based on cooperative communication scheme for TD-SCDMA downlinkWANG Yuan1， XIE Xian-zhong1， ZHANG Wei-dong2(1. Chongqing Key Lab of Mobile Communication Technology, The Chongqing University of Posts and Telecommunications, Chongqing 400065, P. R. China；2. Chongqing Telecom Co., Ltd, Chongqing 400042，P. R. China) Abstract：MIMO technology has great potential in many sides, but it has more difficulty in practical realization. Cooperative Communication technology provides a new method for solving this problem. This papers main aim is to construct a virtual MIMO system with Cooperative Communication technology. Based on the TDS-CC system scheme design, it constructs a virtual MIMO system. Then through simulation and analysis it demonstrates the virtual MIMO system is superiority and application prosperity.Key words： TD-SCDMA；Cooperative Communication (CC)；Virtual MIMO (VMIMO)；scheme design收稿日期：2007-6-22基金项目：国家自然科学基金(60572089)、重庆市自然科学基金和重庆市教委应用基础研究基金资助。0 前 言随着无线通信技术的发展，多进多出（MIMO：Multiple Input Multiple Output）系统由于其巨大的容量和性能优势引起广泛关注。MIMO技术是利用多根发射天线和多根接收天线进行无线传输的技术。利用多天线，它可以对抗多径以提高系统性能，也可以获得空域分集或复用增益以极大提高系统容量。目前，MIMO技术已成为B3G和4G移动通信研究中公认的关键技术之一。尽管MIMO技术优势明显，但实用化尤其硬件实现方面阻力重重。具体讲，现有多天线都设置在基站端，而移动终端则很难安置多天线。这主要有两方面原因：首先，移动终端对体积、质量、功耗和工艺的要求远比基站苛刻；其次，理想MIMO多天线系统要求相邻天线之间的间距要远大于电波波长，且多个收发天线之间的传输信道是独立的（或至少是不相关），而移动终端由于体积限制根本无法做到这点1。协作通信2,3（cooperative communication：CC）技术的出现打破了这种僵局，使单天线的移动终端也可实现空域分集服务的质量，改善系统性能。协作通信是目的终端借助一或多个协作终端天线形成多路多跳网进行通信的技术，由于协作通信中的合作伙伴彼此共享天线，从而构成虚拟MIMO系统，从这个意义上讲，协作通信为MIMO技术走向实用提供了一条新途径。本文从应用角度出发，在文献4TDS-CC再生协作通信系统设计的基础上，结合TD-SCDMA系统下行链路，针对多天线系统，对协作通信在蜂窝系统的应用和虚拟MIMO的结合做出尝试，进而设计出一种实现简单、性能优异的虚拟MIMO方案。在3GPP多径衰落信道对该系统性能做出仿真评估，显示出新系统具有良好的应用价值。1 TDS-CC系统的虚拟MIMO方案设计作为构建虚拟MIMO系统的基础，文献4对协作通信技术在CDMA蜂窝系统尤其TD-SCDMA系统下行链路的应用做出了系统研究，并设计出实用的TD-SCDMA下行链路协作通信系统（TDS-CC），并且得到如果服务区内同时有数组协作存在但较稀疏的情况下各协作组间不产生干扰的结论。这些设计及结论为本文构建虚拟MIMO奠定了基础。根据协作通信设计虚拟MIMO的思想，如下尝试基于TDS-CC系统构建虚拟MIMO。TDS-CC下虚拟MIMO系统模型如图1所示。图1 运用TDS-CC技术构造的虚拟MIMO系统模型Fig.1 Virtual MIMO system model based on TDS-CC system图1中基站采用个发送天线阵，同时服务K个移动终端，各移动终端为单天线。目的终端此时因位于基站服务的深阴影区或覆盖区外而与基站直接通信不可达，则目的终端发起协作，借助服务区信道资源空闲的个移动终端的协作，即可构成一个类于结构的MIMO系统。根据系统结构及前述对TDS-CC再生系统分析可知该虚拟MIMO系统各信道间（服务区各信道间及协作组各信道间）相互独立。即就是说，从理想MIMO系统对子信道间相互独立的要求看，新系统已接近理想MIMO的程度。此外R端处理部分一致采用再生协作4，这是因为如果使用非再生协作，各协作终端转发信息仍是同质多址信号，这对覆盖区其它移动终端通信会造成多重接收干扰。使用再生协作，由于各协作终端转发的都是解码重构的单址信号，可避免这种状况。1.1 服务区通信阶段参考文献5假设基站为每个移动终端发送个数据符号，则基站发送给K个移动终端的总的数据矢量： (1)因基站使用多天线，所以长度为的数据矢量首先经调制矩阵完成线性调制，映射为一个的空间扩频信号（,为扩频因子）： (2)是由第根发射天线发送的维的空间信号。是维的调制矩阵。基站第根发射天线和第个移动终端间的频率选择性信道的信道冲激响应CIR为 (3)则第个用户接收到的信号为 (4)是由（3）式构成的基站第根发射天线和第个移动终端间维的信道矩阵，是叠加在信道的高斯白噪声。我们关心的是各协作终端接收信号情况，故参照上式得到第个协作终端接收到的信号： (5)个协作终端总的接收信号： (6)维度为，且这里的是仅包含个协作终端的总的信道矩阵。令，有： (7)个协作终端总的解调信号： (8) （7）式中为分配给用户的CDMA扩频码组成的扩频码矩阵。因各协作终端的扩频码矩阵相同，都为分配给目的终端的扩频码构成，即，则个协作终端总的扩频码矩阵为： (9)根据文献5求得最佳预处理矩阵： (10)代入（7）和（8）式，可得各协作终端解调数据及所有协作终端总的数据。它们之间具有关系： (11)从该式可见解码后数据实际上是总共包含了个的副本。1.2 R端处理部分 R端处理部分完成上述解码得到维度的矩阵后，对数据进行TD-SCDMA时隙封装，即个协作终端分别利用已分配的目的终端的扩频码对已解码信号进行扩频，这样就得到维的转发信号，而且知道是解码重构后的单址信号。1.3 协作组间通信部分假设各协作终端转发信号同时到达目的终端，由于各信号都是单址信号且各信道相互独立，则接收到的信号： (12)（12）式中是根据时隙中的训练序列由目的终端处估计得到。令，表示和协作组间通信的系统矩阵。对运用最大比合并RAKE接收（MRC-RAKE）或运用解相关匹配滤波接收（DMF）、迫零线性块均衡（ZF-BLE）、最小均方误差线性块均衡（MMSE-BLE）得到比较理想的用户数据估计值。3 数据仿真及分析利用MATLAB仿真TD-SCDMA系统环境，数据生成方式按照3GPP协议要求6，码片速率1.28 Mchip/s，扩频因子S0=16，调制方式QPSK。仿真场景中基站及各用户终端皆为单天线；基站同一时隙服务用户数为K，为获得最佳性能我们令KMK即服务区通信阶段所有K个用户都作为协作终端参与协作通信；协作组通信阶段目的终端使用迫零线性块均衡对信号解调。信道模型采用3GPP中TD-SCDMA的多径衰落信道case3的参数6：速度120 km/h，相对时延0 781 1563 2344 ns，平均功率0 -3 -6 -9 dB，信道冲激响应有效长度W=4，基站采用最大似然算法估计信道冲激响应，并作为下行发送的信道矩阵。相同条件下，图2给出基站两天线和两协作终端构成的22 VMIMO和44 VMIMO性能对比情况。图3则给出22 VMIMO与22 JT-MIMO系统（使用JT进行信号检测的传统MIMO系统）及22 JD-MIMO系统（使用JD进行信号检测的传统MIMO系统）的性能对比情况。图2 44与22VMIMO系统性能对比情况Fig.2 Performance comparison between 44 and 22 VMIMO systems图3 VMIMO与其它MIMO系统性能对比情况Fig.3 Performance comparison between VMIMO and other MIMO systems从图2和图3可以得到如下结论：1) 随着基站天线和协作组数的增加即MIMO阶数的不断增加，虚拟MIMO性能逐渐提高；2) 相同阶数的虚拟MIMO， JT-MIMO性能明显优于JD-MIMO性能；3) 相同阶数的虚拟MIMO贴近JT-MIMO性能，说明本文设计的虚拟MIMO系统具有很好的实用价值。 证明运用协作通信技术虚拟MIMO的思路可行，同时这也为MIMO由理论向应用铺平了道路。4 结束语协作通信技术利用单天线终端相互共享天线可以虚拟MIMO结构，这为MIMO实用化提供了新的思路。本文以文献1设计的TDS-CC系统为基础，构造了虚拟MIMO系统，并对该系统在不同条件下进行了仿真分析，结果说明其在性能方面的优越性和良好应用前景。参考文献1 王渊，谢显中，杨俊敏TD-SCDMA系统下行链路的协作通信技术应用研究J重庆邮电大学学报(自然科学版)，2007，19（5）: