3、8×1 MIMO天線仿真結果及分析

3.1、首傳正確率

將SVD算法和EBB算法的TD-HSPA+ 8×1 MIMO系統進行系統級仿真并對比，在市區宏小區下，有64 QAM和無64 QAM時的首傳正確率，如圖1所示。

由圖1可以看出，添加64 QAM的SVD算法和EBB算法的首傳正確率要比無64 QAM時低。這是因為系統增加64 QAM高階調制后，在信道估計計算SINR比較高時，用戶會反饋高的調制方式。

但是當下一次該用戶被調度時，有可能因為超過相關時間，信道發生了變化，導致高調制方式不再適合于該用戶，從而使錯誤率增加，首傳正確率降低。

另外，SVD算法的首傳正確率要略低于對應配置下EBB算法的首傳正確率。這可能是由于SVD算法需要考慮多徑因素，其受信道相關性影響更大，當信道發生變化的時候，SVD算法分配的調制方式可能不再適合用戶。

3.2、基站平均吞吐量

SVD算法與EBB算法的基站平均吞吐量對比如表4所示。由表4可以看出，SVD算法的基站平均吞吐量要遠高于對應場景的EBB算法小區吞吐量，無論是在有64 QAM還是無64 QAM的場景這一結論都成立。其中市區宏小區場景的基站平均吞吐量增益最為明顯，在引入64 QAM的情況下，這一性能增益達到28.2%。SVD算法在市區微小區下的基站平均吞吐量略低于市區宏小區場景下的基站平均吞吐量，這主要是因為宏小區散射體少，多徑間相關性好。對于每一個徑來說，做SVD分解出來的預矩陣差距很小，所以波束賦形效果更好。

表4

另外，64 QAM的引入能給SVD算法和EBB算法系統帶來明顯的吞吐量增益，結合3.1節中的結論，雖然引入64 QAM之后將會略微降低系統的首傳正確率，但同時卻會明顯提高系統的平均吞吐量，從而有效地改善用戶體驗。

4、結束語

文章提出一種基于SVD的下行賦形算法，以解決對多徑信道使用SVD存在困難的問題，并與傳統的EBB算法進行分析對比，對TD-HSPA+下行系統性能進行仿真分析，重點研究了市區宏小區和市區微小區場景下SVD算法和EBB算法的性能差異以及64 QAM給系統帶來的性能影響。

由仿真結論可以看出：SVD算法相比傳統EBB算法能夠有效提高基站的平均吞吐量，而64 QAM的引入能進一步提高基站平均吞吐量，帶來更好用戶的體驗。

5、參考文獻

[1] 彭木根，王文博.TD-SCDMA移動通信系統—增強和演進[M].北京：機械工業出版社，2008:1-20.
[2] 彭木根, 洪偉，王文博.TD-SCDMA的長期演進與HSPA+增強技術[M].電信科學，2007，23(6):45-52.
[3] 3GPP TR25.224 v9.1.0. Physical Layer Procedures (TDD) [S]. 2009.
[4] 3GPP TR25.308 v10.0.0. High Speed Downlink Packet Access (HSDPA); Overall Description; Stage 2[S]. 2009.
[5] 3GPP TR25.909 v9.0.0.Continuous Connectivity for Packet Data Users; 1.28Mcps TDD[S]. 2009.
[6] 3GPP TR25.824 v8.0.0. Scope of High Speed Packet Access (HSPA) Evolution for 1.28Mcps TDD [S]. 2008.
[7] GODARA L C. Application of Antenna Arrays to Mobile Communications, Part II:?Beam-Forming and Direction-of-Arrival Considerations [J]. Proceedings of the IEEE, 1997, 85(8):1195-1245.
[8] 3GPP TR25.996 v9.0.0. Spacial Channel Model for Multiple Input Multiple Output (MIMO) simulations[S]. 2009.
[9] 3GPP TR25.876 v7.0.0. Multiple Input Multiple Output (MIMO) in UTRA[S]. 2007.

作者：陳明佳，張翔，彭木根

陳明佳，北京郵電大學碩士研究生，研究方向為TD-HSPA/HSPA+系統的增強技術和性能仿真評估。

張翔，北京郵電大學博士研究生；主要從事TD-HSPA+和TD-LTE系統關鍵技術研究；現已在國際國內期刊和會議上發表論文20篇，申請專利9項。

彭木根，北京郵電大學副教授、博士生導師；多年來一直從事信號信息處理與無線通信系統關鍵理論及組網策略等方面的科研工作，目前研究重點為無線網絡協同信息論、下一代無線寬帶通信系統無線資源管理算法和協議設計、無線網絡自組織(SON)和網絡編碼技術等；近期出版學術著作8本、譯著2本，發表SCI國際期刊論文20余篇，授權技術發明專利20余項。