基于速率分拆的MU-MIMO增強技術(shù)研究
發(fā)布時間:2020-12-07 05:54
隨著社會不斷發(fā)展,用戶對數(shù)據(jù)傳輸速率和傳輸質(zhì)量有了更高的要求。MU-MIMO技術(shù)能夠在相同的時頻資源上同時服務(wù)多個用戶,大幅提升系統(tǒng)容量。為了實現(xiàn)MIMO技術(shù)帶來的增益,發(fā)射端需要高質(zhì)量的CSIT來消除干擾。然而,在實際場景中高質(zhì)量CSIT很難獲得,導(dǎo)致用戶間干擾無法有效消除,造成系統(tǒng)性能下降。速率分拆技術(shù)是一種處理多用戶或多小區(qū)干擾的傳輸策略,其基本思想是將每個信息分拆成一個公共信息和一個私有信息,并將公共信息疊加在私有信息之上傳輸。速率分拆技術(shù)能夠減輕用戶間干擾,提升系統(tǒng)自由度和傳輸速率,是MU-MIMO的熱點技術(shù)之一。圍繞速率分拆技術(shù),本文主要研究內(nèi)容如下:第一,研究小維度天線速率分拆方案,從不同CSIT質(zhì)量和不同碼本等角度對方案進(jìn)行數(shù)值仿真驗證。針對方案中功率分配算法的不足,提出一種基于凸優(yōu)化的速率分拆方案,并通過數(shù)值仿真證明了所提出方案的有效性。第二,參照LTE-A協(xié)議搭建FDD 下行鏈路級仿真平臺,將速率分拆方案應(yīng)用于該鏈路平臺,并從吞吐量和誤塊率等角度與傳統(tǒng)的多用戶廣播方案進(jìn)行對比,驗證速率分拆方案在鏈路系統(tǒng)中的性能;針對鏈路仿真中出現(xiàn)的問題,從不同角度出發(fā)提出了兩種不同...
【文章來源】:北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1?MU-MIMO系統(tǒng),速率分拆技術(shù)總體框架[24i??
?""TDMA??圖2-2速率分拆方案與傳統(tǒng)方案的自由度域比較[241??圖2-2展示了當(dāng)CSIT不完美時,速率分拆方案與其他方案的最優(yōu)自由度域。??要證明速率分拆方案在整個自由度域是可實現(xiàn)的,證明拐點是可實現(xiàn)的即可|81。??3基站只服務(wù)一個用戶時,(1,0)和這兩個極端情況可以實現(xiàn)。接下來證明??(1.〇)和是可實現(xiàn)的。具體地,(\,/?pl,/?p2)分別表示公共信息速率、用戶1??私有信息速率和用戶2私有信息速率,(〇pl,^/p2)分別表示三種信息對應(yīng)的自??由度;居媱澃l(fā)給用戶1和用戶2的信息分別表示為\和\2。考慮一種極端??情況,公共信息全部由用戶1的信息拆分得到,用戶2不做信息拆分,即??xi=(xi:,xPi),其對應(yīng)的自由度名=4?+?4,基站發(fā)送的信號??為x?=?x£?+?xpl?+xp2。私有信息的功率需要滿足Pp? ̄Pa,以滿足私有信息在非目標(biāo)??接收端會淹沒于噪聲之中且在目標(biāo)接收端處于水平;公共信息的功率滿足??忍?戶。接收端解碼過程如下
2.3.1系統(tǒng)模型??2.3.1.1系統(tǒng)模型??考慮一個單小區(qū)2-用戶的MISO廣播信道場景,系統(tǒng)模型如圖2-3所示。其??中,基站配置M根天線,兩用戶均為單天線。??????A?^?^0^1??I? ̄?J??反饋??圖2-3系統(tǒng)模型[19]??基站發(fā)送的信號為SeCMxl,滿足功率條件£[^||2]^戶。用戶/t收到的信號??h表示為:??少々=h<.?s?+?£^.,眾=1,2?(2-1)??其中,表示基站與用戶yt之間的信道矢量,服從均值為0、方差為1的??復(fù)高斯分布,q表示方差為1的高斯噪聲,P為總功率。??2.3.1.2CSIT?模型??在FDD系統(tǒng)中,基站需要通過用戶估計和反饋獲取信道狀態(tài)信息。由于反??饋鏈路速率受限,因此需要在接收端對信道進(jìn)行矢量量化。假設(shè)接收端可以準(zhǔn)確??估計信道
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]MIMO無線通信系統(tǒng)信道容量分析[J]. 沈華. 信息通信. 2014(02)
本文編號:2902752
【文章來源】:北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1?MU-MIMO系統(tǒng),速率分拆技術(shù)總體框架[24i??
?""TDMA??圖2-2速率分拆方案與傳統(tǒng)方案的自由度域比較[241??圖2-2展示了當(dāng)CSIT不完美時,速率分拆方案與其他方案的最優(yōu)自由度域。??要證明速率分拆方案在整個自由度域是可實現(xiàn)的,證明拐點是可實現(xiàn)的即可|81。??3基站只服務(wù)一個用戶時,(1,0)和這兩個極端情況可以實現(xiàn)。接下來證明??(1.〇)和是可實現(xiàn)的。具體地,(\,/?pl,/?p2)分別表示公共信息速率、用戶1??私有信息速率和用戶2私有信息速率,(〇pl,^/p2)分別表示三種信息對應(yīng)的自??由度;居媱澃l(fā)給用戶1和用戶2的信息分別表示為\和\2。考慮一種極端??情況,公共信息全部由用戶1的信息拆分得到,用戶2不做信息拆分,即??xi=(xi:,xPi),其對應(yīng)的自由度名=4?+?4,基站發(fā)送的信號??為x?=?x£?+?xpl?+xp2。私有信息的功率需要滿足Pp? ̄Pa,以滿足私有信息在非目標(biāo)??接收端會淹沒于噪聲之中且在目標(biāo)接收端處于水平;公共信息的功率滿足??忍?戶。接收端解碼過程如下
2.3.1系統(tǒng)模型??2.3.1.1系統(tǒng)模型??考慮一個單小區(qū)2-用戶的MISO廣播信道場景,系統(tǒng)模型如圖2-3所示。其??中,基站配置M根天線,兩用戶均為單天線。??????A?^?^0^1??I? ̄?J??反饋??圖2-3系統(tǒng)模型[19]??基站發(fā)送的信號為SeCMxl,滿足功率條件£[^||2]^戶。用戶/t收到的信號??h表示為:??少々=h<.?s?+?£^.,眾=1,2?(2-1)??其中,表示基站與用戶yt之間的信道矢量,服從均值為0、方差為1的??復(fù)高斯分布,q表示方差為1的高斯噪聲,P為總功率。??2.3.1.2CSIT?模型??在FDD系統(tǒng)中,基站需要通過用戶估計和反饋獲取信道狀態(tài)信息。由于反??饋鏈路速率受限,因此需要在接收端對信道進(jìn)行矢量量化。假設(shè)接收端可以準(zhǔn)確??估計信道
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]MIMO無線通信系統(tǒng)信道容量分析[J]. 沈華. 信息通信. 2014(02)
本文編號:2902752
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