發(fā)布時(shí)間：2017-04-21 16:20

  本文關(guān)鍵詞：多用戶MIMO系統(tǒng)能效問題的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,各種多媒體數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)急劇增加。為了提高傳輸速率,保證傳輸質(zhì)量,通信系統(tǒng)需要消耗更多的能源,但是大量的能源消耗帶來的環(huán)境問題不容小覷。為了節(jié)約能源,保護(hù)環(huán)境,綠色無線通信的概念應(yīng)運(yùn)而生。所謂的綠色無線通信就是在保證一定傳輸質(zhì)量的前提下最小化通信系統(tǒng)的能耗。能量效率是綠色無線通信的重要性能衡量指標(biāo),它聯(lián)合考慮了系統(tǒng)的能耗和系統(tǒng)的傳輸速率,具有更為實(shí)際的研究價(jià)值。多輸入多輸出(Multiple Input Multiple Output,簡稱MIMO)技術(shù)可以有效的利用空間資源獲取分集復(fù)用增益,因而已經(jīng)成為未來移動通信的關(guān)鍵技術(shù)。本論文針對多用戶MIMO系統(tǒng)上行鏈路的能效優(yōu)化問題進(jìn)行了深入研究,主要貢獻(xiàn)如下:研究多用戶MIMO系統(tǒng)上行鏈路在瑞利衰落信道下的能效優(yōu)化問題。文中首先建立了一個(gè)能量效率模型,以最大化系統(tǒng)能效為優(yōu)化目標(biāo)。在不考慮功率約束的場景下提出了兩種不同的自適應(yīng)功率分配算法,仿真結(jié)果顯示兩種算法可以獲得相似的能效性能。然后分析了系統(tǒng)其他參數(shù),如:用戶數(shù),發(fā)射天線數(shù),接收天線數(shù),對通信系統(tǒng)性能的影響。在考慮功率約束的場景下,研究用戶功率約束對系統(tǒng)性能的影響。研究基于遍歷容量的多用戶MIMO系統(tǒng)上行鏈路的能效優(yōu)化問題,具有更加實(shí)際的意義。文中建立一個(gè)包括大尺度和小尺度衰落的信道模型,在對采用迫零檢測技術(shù)多用戶MIMO信道容量進(jìn)行詳細(xì)分析的基礎(chǔ)上,經(jīng)過理論推導(dǎo)給出系統(tǒng)的遍歷容量表達(dá)式。然后在高信噪比的通信條件下,給出系統(tǒng)遍歷容量的近似表達(dá)式。最后提出基于遍歷容量的能效優(yōu)化問題,并在滿足一定傳輸功率約束的前提下,對能效進(jìn)行優(yōu)化。仿真結(jié)果表明通過優(yōu)化可以使能效最大。
【關(guān)鍵詞】：能量效率 多用戶MIMO上行鏈路 遍歷容量 功率約束 自適應(yīng)功率分配
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN919.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-19
• 1.1 研究背景及研究意義10-11
• 1.2 研究現(xiàn)狀11-14
• 1.3 MIMO能效優(yōu)化技術(shù)14-17
• 1.3.1 點(diǎn)對點(diǎn)MIMO能效優(yōu)化技術(shù)14-15
• 1.3.2 多用戶MIMO能效優(yōu)化技術(shù)15-17
• 1.4 本文研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排17-19
• 2 能效優(yōu)化的基本理論和相關(guān)研究19-30
• 2.1 引言19
• 2.2 能效的定義19-20
• 2.3 提高能效的策略20-24
• 2.3.1 功率分配策略20-22
• 2.3.2 聯(lián)合優(yōu)化天線選擇和功率分配策略22-23
• 2.3.3 聯(lián)合優(yōu)化用戶選擇和功率分配策略23-24
• 2.4 功率分配算法24-29
• 2.4.1 速率輔助法25-26
• 2.4.2 基于參數(shù)的分?jǐn)?shù)優(yōu)化26-28
• 2.4.3 基于帕累托最優(yōu)的功率輔助搜索法28-29
• 2.5 小結(jié)29-30
• 3 基于瑞利信道的MU-MIMO系統(tǒng)能效優(yōu)化分析30-44
• 3.1 引言30-31
• 3.2 系統(tǒng)模型31-33
• 3.3 能效優(yōu)化問題的形成33-34
• 3.4 能效優(yōu)化的分析34-38
• 3.4.1 兩種優(yōu)化算法34-37
• 3.4.2 功率約束對能效的影響37-38
• 3.6 仿真結(jié)果與性能分析38-43
• 3.6.1 仿真參數(shù)的設(shè)置38
• 3.6.2 仿真結(jié)果與分析38-43
• 3.7 小結(jié)43-44
• 4 基于遍歷容量的MU-MIMO系統(tǒng)能效優(yōu)化分析44-56
• 4.1 引言44-45
• 4.2 系統(tǒng)模型45
• 4.3 定義優(yōu)化問題45-47
• 4.4 基于高信噪比能效優(yōu)化問題的形成47-49
• 4.4.1 基本理論知識47-48
• 4.4.2 兩種情況分析48-49
• 4.5 自適應(yīng)功率分配算法49-51
• 4.5.1 收發(fā)天線數(shù)相等50
• 4.5.2 接收天線數(shù)大于發(fā)送天線數(shù)50-51
• 4.6 仿真結(jié)果與性能分析51-55
• 4.6.1 仿真參數(shù)的設(shè)置51-52
• 4.6.2 仿真結(jié)果與分析52-55
• 4.7 小結(jié)55-56
• 5 總結(jié)與展望56-58
• 5.1 論文的主要工作56
• 5.2 下一步的研究計(jì)劃56-58
• 參考文獻(xiàn)58-62
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文62-63
• 致謝63

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