【摘要】：在一個(gè)通信系統(tǒng)中,包含各種移動(dòng)終端設(shè)備以及多個(gè)基站,當(dāng)前移動(dòng)終端設(shè)備數(shù)量正以指數(shù)形式不斷增長,由此帶來了對(duì)系統(tǒng)容量需求的不斷提高。為了應(yīng)對(duì)不斷增長的系統(tǒng)容量需求,大規(guī)模天線系統(tǒng)作為下一代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù),成為學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的重點(diǎn)研究內(nèi)容之一。最初是在傳統(tǒng)多輸入多輸出系統(tǒng)(MIMO,Multiple-Input Multiple-Output)基礎(chǔ)上進(jìn)行延伸,在基站側(cè)集中布設(shè)大量的天線單元得到大規(guī)模集中式天線系統(tǒng)(CAS,Co-located Antenna System),也即大規(guī)模多輸入多輸出系統(tǒng)(Massive MIMO,Massive Multiple-Input Multiple-Output)。通過Massive MIMO技術(shù),可以在不消耗額外頻譜資源基礎(chǔ)上大大提高系統(tǒng)容量。隨后,大規(guī)模天線系統(tǒng)和分布式天線系統(tǒng)(DAS,Distributed Antenna System)相結(jié)合所得的大規(guī)模分布式天線系統(tǒng)被提出。對(duì)于大規(guī)模DAS來說,天線選擇是其關(guān)鍵技術(shù)之一。本文對(duì)大規(guī)模DAS的天線選擇等問題進(jìn)行詳細(xì)研究,主要的工作如下:1.本文首先對(duì)DAS和大規(guī)模DAS的架構(gòu)以及現(xiàn)有的各項(xiàng)研究成果進(jìn)行調(diào)研和分析,并在復(fù)合衰落信道模型基礎(chǔ)上將大規(guī)模DAS和大規(guī)模CAS進(jìn)行性能分析對(duì)比。在大規(guī)模DAS中,由于各個(gè)拉遠(yuǎn)天線單元(RAU,Remoted Antenna Unit)隨機(jī)均勻分布于小區(qū)的不同地理位置,使得用戶的平均接入距離相比大規(guī)模CAS得到大大的降低。同時(shí),大規(guī)模DAS可以改善小區(qū)覆蓋率,提升小區(qū)邊緣用戶速率,解決大規(guī)模CAS中的遠(yuǎn)近效應(yīng)問題。因此,大規(guī)模DAS可以獲得比大規(guī)模CAS更高的系統(tǒng)容量以及系統(tǒng)能效性能。2.在對(duì)大量文獻(xiàn)進(jìn)行調(diào)研的基礎(chǔ)上,研究了現(xiàn)有的各種經(jīng)典全局天線選擇算法,包括:貪婪最優(yōu)算法、貪婪次優(yōu)算法、基于信道范數(shù)算法、遞減算法以及隨機(jī)選擇算法,并對(duì)使用各算法所能獲得的系統(tǒng)容量以及算法的復(fù)雜度性能進(jìn)行仿真分析對(duì)比。并在貪婪次優(yōu)算法基礎(chǔ)上,對(duì)該全局算法進(jìn)行改進(jìn),使得其選擇的服務(wù)RAU數(shù)可以動(dòng)態(tài)變化,更加適應(yīng)實(shí)際系統(tǒng)的應(yīng)用。除此之外,本文還對(duì)大規(guī)模DAS中的劃分虛小區(qū)技術(shù)進(jìn)行研究,包括無重疊劃分虛小區(qū)以及虛小區(qū)合并等。3.在實(shí)際系統(tǒng)中會(huì)存在用戶動(dòng)態(tài)加入和退出的情況,而現(xiàn)有的文獻(xiàn)鮮有這方面的討論。本文在通過觀察用戶動(dòng)態(tài)加入和退出時(shí),使用改進(jìn)的全局算法進(jìn)行天線選擇后服務(wù)RAU集合的變化規(guī)律,提出一種復(fù)雜度大大降低且系統(tǒng)容量性能接近全局算法的服務(wù)RAU集合局部更新算法。在論文的最后一章中,對(duì)本文所做的工作進(jìn)行了總結(jié)以及對(duì)未來研究的進(jìn)行展望。
【圖文】：

圖 1-1 DAS 架構(gòu)示意圖 可以包含一個(gè)或多個(gè)天線，且由于其只負(fù)責(zé)簡單的信號(hào)發(fā)送接收其硬件復(fù)雜度較低，布設(shè)成本也得到了降低。在 DAS 中，用戶近的一個(gè)或多個(gè) RAU，使得 DAS 中用戶平均接入距離大大縮短，求的同時(shí)還能擴(kuò)大覆蓋范圍，消除了遠(yuǎn)近效應(yīng)，使得處于小區(qū)邊QoS，Quality of Service)可以得到提升。除此之外，DAS 可以根，靈活調(diào)整 RAU 的布設(shè)。在用戶密度大的區(qū)域可以布設(shè)較多的 低的區(qū)域布設(shè) RAU 數(shù)可以減少。S 研究現(xiàn)狀作為一項(xiàng)能有效解決室內(nèi)通信盲區(qū)以及提高通信速率的技術(shù)，在各研究。其中，學(xué)術(shù)界對(duì)于 DAS 的研究主要集中于性能分析、天

O 作為一項(xiàng)能提高系統(tǒng)容量的技術(shù)，在下一代移動(dòng)通信量不斷增加，需要對(duì) MU-MIMO 進(jìn)行改進(jìn)，使得其能提能在同一個(gè)時(shí)頻資源內(nèi)為更多用戶提供服務(wù)以及提高系戶數(shù)增加，，用戶間干擾成為了限制系統(tǒng)性能的一個(gè)重要因，需要將 MU-MIMO 的規(guī)模增大，也即變?yōu)榇笠?guī)模天線站側(cè)配備大量的天線單元，可以提高系統(tǒng)的能效以及頻譜用戶數(shù)，可使得各個(gè)用戶與天線陣之間的信道接近正交，，進(jìn)一步提高了用戶的速率[1 6 17]。線系統(tǒng)與大規(guī)模天線系統(tǒng)相結(jié)合形成的大規(guī)模 DAS，是下。與 DAS 相比，大規(guī)模 DAS 中布設(shè)更多的 RAU，同時(shí)，如的信號(hào)處理工作，可以將中心處理單元移至云端，形成云d-RadioAccess Network）。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TN828

【參考文獻(xiàn)】

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1 徐國珍;劉安;蔣偉;項(xiàng)海格;羅武;;回傳鏈路容量受限條件下分布式大規(guī)模MIMO系統(tǒng)的聯(lián)合用戶調(diào)度及天線選擇(英文)[J];中國通信;2014年05期

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本文編號(hào)：2687502