發(fā)布時(shí)間：2017-10-13 08:44

  本文關(guān)鍵詞：大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中頻帶效率和能量效率的優(yōu)化

  更多相關(guān)文章： 大規(guī)模MIMO 頻帶效率 能量效率 帕累托最優(yōu) 工作點(diǎn)

【摘要】：與傳統(tǒng)多用戶MIMO系統(tǒng)相比,大規(guī)模MIMO系統(tǒng)通過提高基站的發(fā)射天線數(shù)目,增大系統(tǒng)的容量以及降低發(fā)射系統(tǒng)發(fā)射功率,可以滿足第五代移動(dòng)通信對于頻帶效率和能量效率的高需求。但是在考慮電路功耗時(shí),更多的發(fā)射天線數(shù)目意味著更多的射頻單元、更大的能量消耗,使得導(dǎo)致系統(tǒng)能量效率的降低。這就導(dǎo)致了系統(tǒng)頻帶效率與能量效率的矛盾。本文主要是通過合理選擇合適的發(fā)射天線數(shù)目以及合適的發(fā)射功率來優(yōu)化系統(tǒng)的頻帶效率以及能量效率。論文的主要工作如下:推導(dǎo)了包含大尺度衰落迫零以及最大比發(fā)送預(yù)編碼下的大規(guī)模MIMO系統(tǒng)的容量公式,利用容量公式寫出了系統(tǒng)頻帶效率、能量效率表達(dá)式,在此基礎(chǔ)上分析了系統(tǒng)頻帶效率與能量效率的關(guān)系。利用得到的系統(tǒng)頻帶效率和能量效率的關(guān)系,并結(jié)合多目標(biāo)優(yōu)化的概念,分析了系統(tǒng)頻帶效率、能量效率的優(yōu)化,也就是帕累托最優(yōu)關(guān)系。討論了與該帕累托最優(yōu)關(guān)系對應(yīng)的工作點(diǎn),也就是可以控制系統(tǒng)工作狀態(tài)的參數(shù),這里通常采用的是發(fā)射天線數(shù)目和發(fā)射功率值。提出了三種算法求解該帕累托最優(yōu)關(guān)系和工作點(diǎn),分別是:粒子群直接求解算法,基于加權(quán)和的粒子群算法,基于NBI的粒子群算法。這三種算法各有其特點(diǎn),粒子群直接求解算法利用的是帕累托的概念,理解起來容易,但是很難得到工作點(diǎn)�；诩訖�(quán)和的粒子群算法實(shí)現(xiàn)起來比較簡單,但是求得的解不均勻,且存在漏解的情況。而基于NBI的粒子群算法是三種算法中最好的,可以找到任意間隔的均勻解。進(jìn)一步考慮了用戶的影響,分析了用戶數(shù)目和用戶間功率分配對系統(tǒng)頻帶效率、能量效率的影響。通過用戶間功率分配,對帕累托優(yōu)化曲線有一定的改善作用。
【關(guān)鍵詞】：大規(guī)模MIMO 頻帶效率 能量效率 帕累托最優(yōu) 工作點(diǎn)
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN919.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 符號(hào)對照表11-12
• 縮略語對照表12-15
• 第一章 緒論15-21
• 1.1 大規(guī)模MIMO研究現(xiàn)狀15-18
• 1.2 研究目的和意義18
• 1.3 本文內(nèi)容安排18-21
• 第二章 大規(guī)模MIMO系統(tǒng)及其頻帶效率與能量效率21-29
• 2.1 大規(guī)模MIMO系統(tǒng)原理21-24
• 2.1.1 多用戶MIMO21-23
• 2.1.2 大規(guī)模MIMO23-24
• 2.2 系統(tǒng)的頻帶效率與能量效率24-25
• 2.3 EE-SE優(yōu)化基礎(chǔ)25-28
• 2.4 本章小結(jié)28-29
• 第三章 系統(tǒng)頻帶效率與能量效率優(yōu)化29-61
• 3.1 系統(tǒng)模型與功耗模型29-34
• 3.1.1 下行鏈路模型29-31
• 3.1.2 信號(hào)模型31-32
• 3.1.3 功耗模型32-34
• 3.2 頻帶效率與能量效率的關(guān)系34-44
• 3.2.1 系統(tǒng)頻帶效率與能量效率描述34-41
• 3.2.2 直接將能量效率表示為頻帶效率的函數(shù)41-43
• 3.2.3 頻帶效率與能量效率優(yōu)化的工作點(diǎn)曲線43-44
• 3.3 優(yōu)化模型的建立及分析44-46
• 3.4 問題求解46-60
• 3.4.1 粒子群優(yōu)化算法的引入46-47
• 3.4.2 粒子群直接求解算法47-50
• 3.4.3 基于加權(quán)求和的粒子群算法50-53
• 3.4.4 基于NBI的粒子群算法53-60
• 3.5 本章小結(jié)60-61
• 第四章 考慮用戶數(shù)目以及功率分配的EE-SE優(yōu)化61-71
• 4.1 考慮用戶數(shù)目下的優(yōu)化61-64
• 4.1.1 考慮用戶數(shù)與固定用戶數(shù)在EE-SE中的關(guān)系61-62
• 4.1.2 頻帶效率與能量效率的優(yōu)化62-64
• 4.2 基于功率分配的EE-SE優(yōu)化64-70
• 4.2.1 采用功率分配后頻帶效率和能量效率64-67
• 4.2.2 帕累托曲線及工作點(diǎn)67-70
• 4.3 本章小結(jié)70-71
• 第五章 總結(jié)與展望71-73
• 參考文獻(xiàn)73-77
• 致謝77-79
• 作者簡介79-80

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 肖偉;徐明;;具有能量效率的容錯(cuò)多事件簇[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;2010年02期

2 李建奇;曹斌芳;王立;王文虎;;基于能量效率的非均勻分簇?zé)o線傳感器路由算法[J];湖南文理學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2012年04期

3 John Jovalusky;;外接電源能量效率新標(biāo)準(zhǔn)[J];電子產(chǎn)品世界;2006年02期

4 Guy Moxey;;通過優(yōu)化變換器的FET開關(guān)來改善能量效率[J];今日電子;2008年09期

5 楊柳;謝顯中;羅新波;;基于能量效率的JT發(fā)送端算法性能分析[J];通信技術(shù);2007年11期

6 楊柳;謝顯中;羅新波;;基于能量效率的MIMO系統(tǒng)JT技術(shù)性能分析[J];微計(jì)算機(jī)信息;2008年11期

7 張玲;;OFDM系統(tǒng)中基于能量效率的低復(fù)雜度算法的研究與仿真[J];軟件;2012年11期

8 田社平;孫盾;張峰;;電容充電電路的能量效率分析[J];電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào);2013年05期

9 余旭濤;張?jiān)阼?畢光國;;一種新的均衡流量提高網(wǎng)絡(luò)能量效率的Ad hoc網(wǎng)絡(luò)路由建立算法[J];電子與信息學(xué)報(bào);2005年12期

10 張蔓;丁源洪;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)作通信技術(shù)的能量效率研究[J];數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用;2014年05期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 馮帥;劉凱;;被動(dòng)行走中軀干對能量效率的影響[A];2013年中國智能自動(dòng)化學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第三分冊）[C];2013年

2 馬振;孫季豐;;一種基于能量效率的WSN多跳簇生成算法[A];第三屆全國嵌入式技術(shù)和信息處理聯(lián)合學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2009年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 單寶X;支持分布式天線的認(rèn)知無線網(wǎng)絡(luò)中高能量效率資源管理算法研究[D];北京郵電大學(xué);2015年

2 徐志峰;分布式電驅(qū)動(dòng)汽車操縱穩(wěn)定性與能量效率優(yōu)化控制研究[D];北京理工大學(xué);2016年

3 王龍飛;神經(jīng)元的發(fā)放閾值及能量效率研究[D];蘭州大學(xué);2016年

4 王小明;高能效的無線資源管理技術(shù)研究[D];東南大學(xué);2016年

5 許杰;基于能量效率的自適應(yīng)多天線傳輸技術(shù)研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2012年

6 葉海納;單小區(qū)多用戶通信系統(tǒng)中基于能量效率的無線資源管理研究[D];北京交通大學(xué);2015年

7 李士超;非完善CSIT下MIMO系統(tǒng)能效優(yōu)化方法研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2014年

8 王圣森;IMT-Advanced無線網(wǎng)絡(luò)能量效率優(yōu)化研究[D];北京郵電大學(xué);2014年

9 黃逸;多用戶MIMO系統(tǒng)能量效率—頻譜效率折中關(guān)系研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2015年

10 師曉曄;無線協(xié)作系統(tǒng)中的HARQ技術(shù)和能效增強(qiáng)技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2013年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 許魯凱;正交和非正交傳輸系統(tǒng)的能量效率[D];浙江大學(xué);2016年

2 阿迪;移動(dòng)終端能量效率的自適應(yīng)處理研究[D];華中科技大學(xué);2014年

3 李杰（KARENZI Fidel）;適用于LTE網(wǎng)絡(luò)的高能效比協(xié)作多點(diǎn)技術(shù)研究[D];華中科技大學(xué);2014年

4 王忠磊;IMT-2020系統(tǒng)下D2D通信能量效率研究[D];華東交通大學(xué);2016年

5 馬哲明;TD-LTE-A下行鏈路能量效率與頻譜效率的聯(lián)合優(yōu)化[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

6 白小慧;大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中能量效率的研究[D];西安電子科技大學(xué);2015年

7 杜煒民;大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中頻帶效率和能量效率的優(yōu)化[D];西安電子科技大學(xué);2015年

8 張玲;綠色通信系統(tǒng)中基于能量效率的資源分配技術(shù)研究[D];北京郵電大學(xué);2013年

9 鄭正廣;頻分復(fù)用系統(tǒng)中基于能量效率的資源分配研究[D];電子科技大學(xué);2013年

10 申呈潔;廣播與通信融合網(wǎng)絡(luò)能量效率的研究與計(jì)算[D];南京郵電大學(xué);2014年

，

本文編號(hào)：1023903