大規(guī)模MIMO技術由于在基站端配置大量天線,能夠顯著提高系統(tǒng)的頻譜效率和能量效率,已成為第五代移動通信系統(tǒng)的關鍵技術之一。但導頻在小區(qū)間復用引起的導頻污染問題已成為制約系統(tǒng)性能提高的主要因素。減輕導頻污染已成為目前大規(guī)模MIMO研究進程中的重要一環(huán)。本文從導頻分配的角度研究減輕導頻污染的方法,重點研究利用用戶分類和用戶位置信息的導頻分配問題,具體的研究內(nèi)容如下:1.針對用戶分類準確性不高以及傳統(tǒng)導頻分配算法未能有效提高系統(tǒng)容量問題,本文提出一種基于用戶分類的導頻分配算法。首先,根據(jù)小區(qū)中所有用戶信號強度均值和方差判斷所有用戶在小區(qū)中的分布情況。其次,根據(jù)用戶在小區(qū)中的分布情況設置不同的信號強度閾值將用戶分為中心用戶和邊緣用戶。最后,根據(jù)中心用戶信道質(zhì)量好、受導頻污染影響小的特點,對中心用戶采用改進的最大載干比算法分配導頻;根據(jù)邊緣用戶信道質(zhì)量差、易受導頻污染影響的特點,對邊緣用戶采用貪婪算法分配導頻。仿真結果表明,所提用戶分類方法準確性更高,所提導頻分配算法能夠在保證邊緣用戶通信性能的同時,顯著提高了系統(tǒng)容量,有效降低了導頻污染的影響。2.針對現(xiàn)有算法復雜度較高且用戶間性能差距較大的問題,本文提出一種基于用戶位置的導頻分配算法。首先,在系統(tǒng)功率控制條件下,詳細推導了用戶上行信干噪比表達式。其次,使用用戶到本小區(qū)基站距離與到干擾小區(qū)基站距離的比值量化用戶對干擾小區(qū)的導頻污染強度。最后,根據(jù)不同小區(qū)用戶間的導頻污染強度,采取導頻污染強度均衡算法為用戶分配導頻,即為用戶間導頻污染強度較小的兩個用戶分配相同的導頻。仿真結果表明,所提算法能夠以較低的復雜度縮小用戶之間的性能差距,以實用性更高的方式減輕了導頻污染對系統(tǒng)性能產(chǎn)生的不利影響。
【學位單位】：重慶郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TN929.5
【文章目錄】：
摘要
abstract
注釋表
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景與意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 信道估計
        1.2.2 預編碼設計
        1.2.3 導頻分配
    1.3 本文主要工作及結構安排
第2章 大規(guī)模MIMO系統(tǒng)的傳輸模型及導頻污染分析
    2.1 大規(guī)模MIMO系統(tǒng)模型
    2.2 大規(guī)模MIMO中上下行傳輸中的關鍵技術
        2.2.1 大規(guī)模MIMO中信道估計算法
        2.2.2 大規(guī)模MIMO中信號檢測算法
        2.2.3 大規(guī)模MIMO中預編碼技術
    2.3 導頻污染概述
        2.3.1 導頻污染產(chǎn)生的原因及其影響
        2.3.2 基于導頻分配的導頻污染減輕方法分析
    2.4 本章小結
第3章 大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中基于用戶分類的導頻分配
    3.1 系統(tǒng)模型
        3.1.1 信道估計
        3.1.2 上行數(shù)據(jù)傳輸
        3.1.3 下行數(shù)據(jù)傳輸
        3.1.4 用戶上下行速率的漸近分析
    3.2 導頻分配方案分析
        3.2.1 基于最大化總和速率的導頻分配
        3.2.2 基于用戶公平的導頻分配
    3.3 用戶分類方案
        3.3.1 小區(qū)中用戶分布情況分析
        3.3.2 用戶分類方法分析
    3.4 基于用戶分類的導頻分配方案
        3.4.1 中心用戶導頻分配算法分析
        3.4.2 邊緣用戶導頻分配算法分析
        3.4.3 導頻分配算法
    3.5 仿真結果與分析
    3.6 本章小結
第4章 大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中基于用戶位置的導頻分配
    4.1 基于用戶位置信息的導頻分配算法分析
        4.1.1 基于用戶間導頻復用距離的導頻分配算法
        4.1.2 基于用戶在基站處到達角和導頻復用距離的導頻分配算法
    4.2 系統(tǒng)模型
        4.2.1 功率控制條件下的信道估計
        4.2.2 功率控制條件下的上行數(shù)據(jù)傳輸
    4.3 導頻分配
        4.3.1 用戶間導頻污染強度分析
        4.3.2 導頻分配方案
    4.4 仿真結果與分析
    4.5 本章小結
第5章 總結和展望
    5.1 論文總結
    5.2 未來工作展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間從事的科研工作及取得的成果

【參考文獻】

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本文編號：2884162