通訊通道之容量研究

Abstract

在最近幾年對於無線通訊系統的需求也推動了無線傳輸技術快速發展。然 而，即使第三代無線系統已開始提供服務，而且也開始討論第四代的系統，但在這 些系統的背後所存在的許多基本通訊通道特性都尚未受到充分的瞭解。事實上，最 近有關這些基本的研究結果發現了一些出乎意料的結果，例如有研究顯示，衰減通 道（fading channels）在高訊雜比（signal-to-noise ratio，SNR）的情形下1，會造成 相當低的功率效率（power-inefficient）結果，因為每增加一個位元的傳輸速率時會 需要所需功率的平方。因此，在這方面的研究範圍仍相當廣泛，若能深入這些基礎 的瞭解將是十分有價值的。 基於這些觀察，本項三年計畫將專注於三項主要的議題。首先，我們將針對 一些受衰減影響下的多用戶通道基本特性進行研究。第二，我們會繼續研究高訊雜 比下的多輸入多輸出（multiple-input multiple-output，MIMO）平坦衰減通道特 性。第三，我們將針對非同調（non-coherent）衰減網路的表現進行研究。 在第一項議題中，最主要的研究方向在于歸納最單純的單用戶狀況到雙用戶 狀況。特別值得注意的是在Rician 衰減通道下雙用戶多重存取的衰減數目（fading number），其中衰減數目可以作為高功率效率低訊雜比與低功率效率高訊雜比之 間界線指標。 在第二項議題中，主要研究方向在多輸入單輸出（multiple-input singleoutput， MISO）且具記憶性的衰減通道中，推導衰減數目的上限與下限。任何在 MISO 衰減通道下獲得的研究結果都可以進一步應用在未來一般的MIMO 衰減通道 中。 在第三項議題中，我們的研究將以最近在一些文獻中提出的衰減網路為基 礎，探討其衰減數目，並且依此設法提出通用的模型。