【摘要】：大規(guī)模MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技術通過在基站側配置成百上千根的天線陣列,能夠幾十甚至上百倍的提高通信系統(tǒng)的容量和頻譜效率,已成為第五代移動通信(5G)的關鍵技術之一。然而,為保障大規(guī)模MIMO系統(tǒng)進行高可靠性和高速率的通信,系統(tǒng)必須獲取精準的信道狀態(tài)信息(CSI)�？紤]時分雙工(TDD)的通信模式,利用其信道互易特性,則只需對上行鏈路進行信道估計。但是受到相干時間長度的限制,小區(qū)間使用非正交的導頻序列集進行信道估計,使得系統(tǒng)的性能受到導頻污染的嚴重影響。本文針對以上問題,主要內(nèi)容如下:首先介紹了多小區(qū)場景下大規(guī)模MIMO技術的系統(tǒng)模型和信道特性,并分別使用最小二乘(LS)法和線性最小均方誤差(LMMSE)法進行信道估計分析出導頻污染問題產(chǎn)生的原因。然后使用最大合并比(MR)算法對上行鏈路的信干比進行分析,理論上說明導頻污染問題是抑制系統(tǒng)性能的主要原因。接著,針對導頻污染問題,本文分別從基于全導頻的系統(tǒng)研究和基于用戶位置信息進行協(xié)作調(diào)度的兩個角度出發(fā),研究解決該問題的可行性算法。全導頻是指系統(tǒng)考慮了導頻重用因子參數(shù)的影響,充分利用所有估計出的信道方向。首先考慮導頻重用因子和功率控制等參數(shù)建立系統(tǒng)通信模型,并使用最小均方誤差算法進行信道估計。接著詳細研究了系統(tǒng)的上下行頻譜效率以及系統(tǒng)總的頻譜效率。最后詳細給出了在使用基于全導頻的最小均方誤差(PM)檢測算法時的頻譜效率,通過仿真表明,該算法相比傳統(tǒng)的檢測算法能得到更高的頻譜效率,能夠有效的緩解導頻污染問題。最后提出了一種通過在基站側充分利用信道的位置信息進行協(xié)作調(diào)度分配用戶導頻序列的方案。首先對多小區(qū)場景進行系統(tǒng)建模,并使用傳統(tǒng)的多重信號分類算法進行用戶到達角的估計,然后根據(jù)估計出的角度參數(shù),聯(lián)合已知的信道慢衰落信息對小區(qū)簇進行區(qū)域劃分,然后根據(jù)用戶到達角的角度不交疊準則,對小區(qū)簇內(nèi)各用戶分別分配導頻序列,最后使用最小均方誤差算法進行信道估計。仿真結果表明該調(diào)度方案能極大的消除導頻污染問題。
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN919.3

【參考文獻】

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1 王磊;鄭寶玉;崔景伍;;隨機矩陣理論與無線通信[J];南京郵電大學學報(自然科學版);2010年03期

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本文編號：2572432