本文選題：大規(guī)模MIMO + 導(dǎo)頻污染�。� 參考：《江蘇科技大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：伴隨無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的穩(wěn)步發(fā)展以及智能終端的不斷推廣,現(xiàn)代通信系統(tǒng)需要更高的傳輸速率和可靠性。然而移動(dòng)通信業(yè)務(wù)的快速增長,使得無線頻譜資源也日益緊張。第四代移動(dòng)通信技術(shù)的日益成熟,讓人們看到了多輸入多輸出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)技術(shù)的性能潛力。它不僅可以帶來頻譜效率的大幅提升,而且還可以使得無線鏈路傳輸性能變得更加可靠。大規(guī)模MIMO(Massive MIMO)技術(shù)在現(xiàn)有MIMO技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高了系統(tǒng)性能,它可以有效的應(yīng)對(duì)未來無線數(shù)據(jù)爆炸式增長的需求。相比較于傳統(tǒng)的MIMO技術(shù),大規(guī)模MIMO技術(shù)可通過直接增加基站處的天線數(shù)量(幾十或上百根)來實(shí)現(xiàn)。該技術(shù)通過增加空間自由度的方式,在不需要額外帶寬的情況下大幅度地提升系統(tǒng)容量。但是當(dāng)應(yīng)用到多小區(qū)蜂窩網(wǎng)絡(luò)中,由于正交導(dǎo)頻數(shù)量有限使得相鄰小區(qū)之間導(dǎo)頻存在復(fù)用,即造成導(dǎo)頻污染問題。而導(dǎo)頻污染問題嚴(yán)重影響了信道估計(jì)的準(zhǔn)確性,限制了系統(tǒng)性能。因此,本文主要研究大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中導(dǎo)頻污染的問題。本文完成的工作如下:一、闡述了大規(guī)模MIMO系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)及研究熱點(diǎn),分析了大規(guī)模MIMO技術(shù)的性能特性,包括系統(tǒng)模型、信道空間衰落模型等等,并在此基礎(chǔ)上著重探究比較了大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中導(dǎo)頻污染問題的解決方案;隨后詳細(xì)研究了大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中的信道估計(jì)方法與預(yù)編碼方案;二、在詳細(xì)地分析研究了現(xiàn)有大規(guī)模MIMO蜂窩網(wǎng)絡(luò)同步導(dǎo)頻傳輸方案的基礎(chǔ)上,探究了導(dǎo)頻污染的產(chǎn)生原因;隨后分析了改進(jìn)后的基于偏移導(dǎo)頻傳輸方案,該方案通過在時(shí)域上將目標(biāo)小區(qū)導(dǎo)頻幀與相鄰小區(qū)數(shù)據(jù)幀相對(duì)應(yīng),從而到達(dá)減輕系統(tǒng)中導(dǎo)頻污染的目的;最后通過仿真驗(yàn)證了導(dǎo)頻污染對(duì)系統(tǒng)性能的影響及偏移導(dǎo)頻傳輸方案的有效性;三、結(jié)合對(duì)系統(tǒng)信道估計(jì)均方誤差的性能分析,在同步導(dǎo)頻傳輸及偏移導(dǎo)頻傳輸方案的基礎(chǔ)上,提出一種時(shí)隙交錯(cuò)導(dǎo)頻傳輸方案,該方案通過將小區(qū)分組,組內(nèi)不同小區(qū)使用不同導(dǎo)頻幀結(jié)構(gòu)以達(dá)到減輕導(dǎo)頻污染的目的,最后通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該方案的優(yōu)越性。
[Abstract]:With the steady development of wireless network systems and the continuous promotion of intelligent terminals, modern communication systems need higher transmission rate and reliability. However, with the rapid growth of mobile communication services, wireless spectrum resources are increasingly tight. With the development of the fourth generation mobile communication technology, the performance potential of Multiple-Input Multiple-Output MIMO (MIMO) technology has been recognized. It not only improves spectrum efficiency significantly, but also makes wireless link transmission more reliable. Large-scale MIMO (massive MIMO) technology further improves the system performance based on the existing MIMO technology, and it can effectively meet the demand of the explosive growth of wireless data in the future. Compared with the traditional MIMO technology, the large-scale MIMO technology can be realized by directly increasing the number of antennas (tens or hundreds) at the base station. By increasing the degree of freedom of space, the system capacity can be greatly increased without the need of additional bandwidth. However, when it is applied to multi-cell cellular networks, due to the limited number of orthogonal pilots, there is multiplexing between adjacent cells, which leads to pilot pollution. Pilot pollution seriously affects the accuracy of channel estimation and limits the system performance. Therefore, this paper focuses on pilot pollution in large-scale MIMO systems. The work accomplished in this paper is as follows: firstly, the advantages and research focus of large-scale MIMO system are described, and the performance characteristics of large-scale MIMO system are analyzed, including system model, channel spatial fading model and so on. On the basis of this, the solutions of pilot pollution in large-scale MIMO systems are discussed and compared. Then, the channel estimation methods and precoding schemes in large-scale MIMO systems are studied in detail. Secondly, Based on the detailed analysis and study of the existing synchronous pilot transmission schemes in large-scale MIMO cellular networks, the causes of pilot pollution are explored, and then the improved scheme based on offset pilot transmission is analyzed. In this scheme, the pilot frame of the target cell is corresponding to the data frame of the adjacent cell in the time domain, so as to reduce the pilot pollution in the system. Finally, the effects of pilot pollution on system performance and the effectiveness of offset pilot transmission scheme are verified by simulation. Thirdly, combined with the performance analysis of channel estimation mean square error, based on synchronous pilot transmission and offset pilot transmission scheme, A time-slot interleaved pilot transmission scheme is proposed, in which different pilot frame structures are used in different cell groups to reduce pilot pollution. Finally, the superiority of this scheme is verified by simulation experiments.
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN919.3

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本文編號(hào)：2113605