本文關(guān)鍵詞：大規(guī)模MIMO系統(tǒng)與干擾管理方法研究

  更多相關(guān)文章： 大規(guī)模MIMO系統(tǒng) 線性預(yù)編碼 最優(yōu)用戶數(shù) 用戶選擇 干擾中和 能量收集 自由度 合速率

【摘要】：大規(guī)模多入多出(Multi-Input Multi-Output, MIMO)系統(tǒng)技術(shù)與干擾管理技術(shù)是目前熱門的無線通信技術(shù)。其中大規(guī)模MIMO技術(shù)通過在基站(Base Station, BS)端部署大量的天線并服務(wù)較多的用戶,能夠達(dá)到極大的容量和頻譜效率。然而由于大規(guī)模MIMO系統(tǒng)在同一時間和頻率資源內(nèi)需要支持巨大的數(shù)據(jù)流,所以該系統(tǒng)是嚴(yán)重的自擾系統(tǒng)。因此必須采用一定的信號處理技術(shù)來抑制這些干擾。由于非線性預(yù)編碼技術(shù)在大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中增加的復(fù)雜度極高,所以線性預(yù)編碼技術(shù)在大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中起到了重要的作用。 在無線蜂窩系統(tǒng)和多用戶干擾(Multiuser Interference, MUD系統(tǒng)中,小區(qū)間的干擾及多用戶間的干擾成為了限制系統(tǒng)容量的主要因素。干擾管理技術(shù)是一種能夠有效抑制干擾,提高系統(tǒng)容量的方法。干擾管理技術(shù)通過預(yù)編碼,將來自其他小區(qū)的小區(qū)間干擾或其他用戶的用戶間干擾(Inter-User Interference, IUI)壓縮到一個更小維度的信號空間中,使得有用信號在于擾信號之外可以無干擾地進(jìn)行傳輸,從而有效地增大系統(tǒng)自由度(Dogree of Freedom, DoF),提高系統(tǒng)容量。 本文的主要貢獻(xiàn)和研究內(nèi)容如下： 首先,本文在下行大規(guī)模多用戶MIMO (Multiuser Multi-Input Multi-Output, MU-MIMO)系統(tǒng)中基于線性預(yù)編碼對實(shí)際信道模型下的最優(yōu)用戶數(shù)進(jìn)行了推導(dǎo)。在此基礎(chǔ)上,本文將上述的推導(dǎo)結(jié)果進(jìn)行分析,提出了相應(yīng)的低復(fù)雜度數(shù)據(jù)流分配方法。具體來講,本文推導(dǎo)了基于正則迫零(Regularized Zero Forcing, RZF)預(yù)編碼技術(shù)和基于奇異值分解(Singular Value Decomposition, SVD)預(yù)編碼技術(shù)在大規(guī)模MU-MIMO系統(tǒng)下行鏈路的漸進(jìn)遍歷合速率,同時推導(dǎo)了基于迫零(Zero Forcing, ZF)預(yù)編碼技術(shù)在大規(guī)模分布式天線(Distributed Antenna System, DAS)系統(tǒng)下行鏈路的漸進(jìn)遍歷合速率。并指出,在這兩種系統(tǒng)模型中,在發(fā)送功率受限時,存在下行遍歷合速率隨用戶數(shù)增加而下降的現(xiàn)象。并根據(jù)這種現(xiàn)象,分析了低復(fù)雜度的用戶選擇方案,同時比較了其性能。 其次,本文提出了一種新穎的干擾管理技術(shù),并將這種干擾中和技術(shù)同時應(yīng)用在單跳及多跳多用戶干擾信道模型中。在多用戶干擾信道系統(tǒng)中,通過一個瞬時中繼的輔助,接收端將無干擾地接收到有用信號,同時有用信號占據(jù)全部的信號空間。在多跳多用戶干擾信道模型中,接收端同樣可以無干擾地接收到有用信號,同時對于接收到的干擾信號,將使用能量收集(Energy Harvesting, EH)傳輸技術(shù)將干擾信號的功率進(jìn)行收集,從而提升整個系統(tǒng)的能量效率。兩種場景均表明,這種干擾中和技術(shù)能夠有效地提升用戶的DoF口系統(tǒng)的合速率。 最后,本文對大規(guī)模MIMO系統(tǒng)和干擾管理技術(shù)進(jìn)行了總結(jié),并對下一步的工作進(jìn)行了展望。
【關(guān)鍵詞】：大規(guī)模MIMO系統(tǒng) 線性預(yù)編碼 最優(yōu)用戶數(shù) 用戶選擇 干擾中和 能量收集 自由度 合速率
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN919.3;TN972
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 符號對照表10-11
• 第一章 緒論11-15
• 1.1 研究背景11-13
• 1.1.1 大規(guī)模MIMO系統(tǒng)11-12
• 1.1.2 干擾管理技術(shù)12-13
• 1.2 主要研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)13-15
• 1.2.1 主要研究內(nèi)容13-14
• 1.2.2 內(nèi)容安排及結(jié)構(gòu)14-15
• 第二章 大規(guī)模MIMO系統(tǒng)15-27
• 2.1 MIMO系統(tǒng)介紹15-16
• 2.2 系統(tǒng)模型16-17
• 2.3 漸進(jìn)遍歷合速率與不同預(yù)編碼下的最優(yōu)用戶數(shù)17-22
• 2.3.1 SVD預(yù)編碼18-19
• 2.3.2 RZF預(yù)編碼19-22
• 2.3.3 不同預(yù)編碼下的最優(yōu)用戶數(shù)22
• 2.4 數(shù)據(jù)流分配方案22-24
• 2.5 仿真結(jié)果24-26
• 2.6 本章小結(jié)26-27
• 第三章 下行大規(guī)模分布式天線系統(tǒng)27-37
• 3.1 下行大規(guī)模分布式天線系統(tǒng)介紹27-28
• 3.2 系統(tǒng)模型28-29
• 3.3 ZF預(yù)編碼下的漸進(jìn)遍歷合速率與最優(yōu)用戶數(shù)29-32
• 3.3.1 ZF預(yù)編碼29-32
• 3.3.2 最優(yōu)用戶數(shù)32
• 3.4 用戶選擇方案32
• 3.5 仿真結(jié)果32-35
• 3.6 本章小結(jié)35-37
• 第四章 干擾管理技術(shù)37-47
• 4.1 干擾中和37-38
• 4.2 系統(tǒng)模型38-39
• 4.3 盲干擾中和方案39-43
• 4.4 盲干擾中和方案說明43-44
• 4.5 仿真結(jié)果44-46
• 4.6 本章小結(jié)46-47
• 第五章 K用戶兩跳干擾信道中的干擾中和和能量收集47-57
• 5.1 信道模型48-49
• 5.2 新穎的干擾中和策略49-52
• 5.2.1 中繼端干擾對齊49-50
• 5.2.2 接收端干擾中和50-52
• 5.3 能量收集方案52-53
• 5.4 仿真結(jié)果53-54
• 5.5 本章小結(jié)54-57
• 第六章 總結(jié)和展望57-59
• 6.1 主要貢獻(xiàn)57
• 6.2 對未來研究工作的展望57-59
• 附錄A 縮略語表59-61
• 參考文獻(xiàn)61-65
• 致謝65-67
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄67

【共引文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陽松;李彥良;;一種用于WLAN/WiMAX的三頻MIMO天線設(shè)計[J];電子科技;2013年11期

2 魯照華;張曉丹;肖華華;劉錕;胡留軍;潘長勇;;大規(guī)模天線陣列系統(tǒng)技術(shù)探析[J];電視技術(shù);2014年05期

3 張文;黃繼海;吉江;;防內(nèi)外部竊聽的多播物理層安全算法[J];電訊技術(shù);2014年07期

4 CAO Yuan;WEN Yinghong;XU Wei;XIE Xin;;Directional Beamforming for High-Speed Railway Communications with Frequency Offset Precorrection[J];Chinese Journal of Electronics;2014年01期

5 郭濤;李有明;雷鵬;季彪;李程程;;MIMO中繼系統(tǒng)中一種基于用戶QoS的資源分配方法[J];電信科學(xué);2015年04期

6 吳金隆;張新賀;門宏志;金明錄;;一種新的空間調(diào)制QPSK信號檢測算法[J];大連理工大學(xué)學(xué)報;2015年03期

7 高倩;張福金;;基于高速鐵路通信的多波束機(jī)會波束賦形技術(shù)[J];計算機(jī)工程與應(yīng)用;2013年18期

8 劉芫健;高立東;施秦健;宋丹;汪嘉文;;基于SBR仿真研究粗糙度對室內(nèi)MIMO電波傳播特性的影響[J];中國電子科學(xué)研究院學(xué)報;2013年05期

9 葉新榮;朱衛(wèi)平;;基于壓縮感知的MIMO雙選擇性衰落信道的估計[J];南京郵電大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2014年01期

10 薛猛;;基于MIMO技術(shù)的無線定位精度改進(jìn)[J];計算機(jī)應(yīng)用與軟件;2014年03期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉祖浩;非均勻無線自組織網(wǎng)絡(luò)容量及相關(guān)性能研究[D];華中科技大學(xué);2013年

2 徐晶華;移動網(wǎng)絡(luò)用戶調(diào)度與協(xié)作無線資源管理研究[D];華中科技大學(xué);2012年

3 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

4 宋婧;無線中繼網(wǎng)絡(luò)中資源優(yōu)化分配策略的研究[D];西安電子科技大學(xué);2012年

5 楊燁;無線中繼網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)作傳輸技術(shù)研究[D];西安電子科技大學(xué);2013年

6 楊云川;面向物理層安全的預(yù)編碼技術(shù)研究[D];北京郵電大學(xué);2013年

7 韓佳巍;大容量模分復(fù)用光傳輸系統(tǒng)的若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D];北京郵電大學(xué);2013年

8 張海濤;MIMO無線中繼系統(tǒng)中的均衡技術(shù)研究[D];北京郵電大學(xué);2013年

9 王驥;協(xié)同通信中的MIMO技術(shù)研究[D];北京郵電大學(xué);2013年

10 張曉亮;無線協(xié)作通信系統(tǒng)中資源管理和優(yōu)化技術(shù)研究[D];北京郵電大學(xué);2013年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張琰;MIMO-SCFDE通信系統(tǒng)中改進(jìn)的IIC檢測算法[D];山東大學(xué);2013年

2 耿昕;MIMO-OFDM系統(tǒng)的預(yù)編碼與盲信道估計研究[D];蘭州大學(xué);2013年

3 魯思行;多天線小區(qū)間協(xié)作干擾抑制技術(shù)研究[D];北京郵電大學(xué);2013年

4 董璇;OVTDM技術(shù)以及Turbo-OVTDM技術(shù)應(yīng)用在多載波系統(tǒng)中的性能研究[D];北京郵電大學(xué);2013年

5 張錚;協(xié)同通信增量中繼協(xié)議研究[D];北京郵電大學(xué);2013年

6 黃有剛;基于LTE MIMO檢測算法的設(shè)計與優(yōu)化[D];北京郵電大學(xué);2013年

7 劉苗;高速車地?zé)o線通信MIMO技術(shù)研究[D];西南交通大學(xué);2013年

8 袁斌;物理層網(wǎng)絡(luò)編碼與卷積碼的聯(lián)合設(shè)計[D];西南交通大學(xué);2013年

9 賈迎菊;多中繼分布式無線系統(tǒng)中雙向差分編碼方法的研究[D];安徽大學(xué);2013年

10 楊秀燕;基于有限反饋的MIMO系統(tǒng)下行鏈路預(yù)編碼算法研究[D];東北石油大學(xué);2013年

，

本文編號：855362