作為第五代移動通信系統(tǒng)（the 5th generation mobile communication,5G）物理層關鍵技術之一,大規(guī)模多輸入多輸出（multiple-input multiple-output,MIMO）技術通過在基站側(cè)配置大規(guī)模天線陣列,可以實現(xiàn)同一時頻資源上多個用戶同時與基站進行通信,顯著地提升了系統(tǒng)的頻譜效率和能量效率。此外,在不增加基站密度和帶寬的條件下,大規(guī)模MIMO技術可通過增加基站天線數(shù)目來提高系統(tǒng)容量。理論證明,當基站天線數(shù)量趨于無窮時,系統(tǒng)的快衰落和非相關噪聲可忽略不計,最簡單的線性預編碼算法性能趨于最優(yōu)。與此同時,為應對未來5G網(wǎng)絡數(shù)據(jù)流量的爆炸式增長,異構網(wǎng)絡通過在宏基站（macro base station,MBS）覆蓋范圍內(nèi)密集部署不同類型的低功率節(jié)點（small access point,SAP）,可以有效地增強網(wǎng)絡容量和用戶體驗。大規(guī)模MIMO技術與異構網(wǎng)絡架構相結合,為進一步提升5G網(wǎng)絡性能提供了一種可靠的解決方案。獲取準確的信道狀態(tài)信息（channel state information,CSI）對于充分發(fā)揮大規(guī)模MIMO系統(tǒng)性能至關... 

【文章頁數(shù)】：147 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
縮略語
常用數(shù)學符號
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
        1.1.1 大規(guī)模MIMO系統(tǒng)概述
        1.1.2 毫米波與異構網(wǎng)絡概述
        1.1.3 大規(guī)模MIMO與毫米波、異構網(wǎng)融合研究的意義
    1.2 大規(guī)模MIMO研究現(xiàn)狀
        1.2.1 大規(guī)模MIMO導頻污染研究現(xiàn)狀
        1.2.2 大規(guī)模MIMO在異構網(wǎng)中應用研究現(xiàn)狀
    1.3 主要創(chuàng)新工作與章節(jié)安排
        1.3.1 主要創(chuàng)新工作
        1.3.2 論文的組織框架
2 大規(guī)模MIMO系統(tǒng)性能分析以及干擾消除
    2.1 引言
    2.2 相關文獻綜述
    2.3 系統(tǒng)模型
        2.3.1 上行訓練
        2.3.2 導頻復用
        2.3.3 導頻序列選擇
    2.4 導頻復用下的系統(tǒng)性能分析以及干擾消除
        2.4.1 信道估計
        2.4.2 上行數(shù)據(jù)傳輸
        2.4.3 基于小區(qū)靜默的干擾消除
    2.5 導頻分配方案
        2.5.1 系統(tǒng)NMSE界限確定
        2.5.2 導頻分配
    2.6 數(shù)值結果
    2.7 本章小結
3 基于信道估計的大規(guī)模MIMO導頻設計
    3.1 引言
    3.2 相關工作綜述
    3.3 系統(tǒng)模型
    3.4 信道估計
    3.5 導頻設計準則
    3.6 最優(yōu)導頻序列設計
        3.6.1 多小區(qū)最優(yōu)導頻序列設計
        3.6.2 結果分析
        3.6.3 導頻設計參數(shù)選擇
    3.7 數(shù)值分析
    3.8 本章小結
    3.9 附錄
        3.9.1 公式(3-11)證明
        3.9.2 公式(3-36)證明
        3.9.3 公式(3-39)證明
        3.9.4 公式(3-41)證明
4 回程容量受限下基于小區(qū)擴展的大規(guī)模MIMO數(shù)據(jù)傳輸方案
    4.1 引言
    4.2 相關工作綜述
    4.3 系統(tǒng)模型
    4.4 通信方案
        4.4.1 上行訓練
        4.4.2 下行數(shù)據(jù)傳輸
    4.5 小區(qū)邊界擴展
        4.5.1 微小區(qū)邊界擴展
        4.5.2 系統(tǒng)和速率最大化
    4.6 回程容量受限下的下行數(shù)據(jù)傳輸
        4.6.1 下行預編碼
        4.6.2 計算復雜度分析
        4.6.3 單小區(qū)用戶和速率下確界
    4.7 數(shù)值仿真結果
    4.8 本章小結
    4.9 附錄
        4.9.1 EUB證明
        4.9.2 定理4.1證明
5 基于毫米波大規(guī)模MIMO的異構網(wǎng)絡無線回程混合波束賦形研究
    5.1 引言
    5.2 相關工作綜述
    5.3 系統(tǒng)模型
        5.3.1 網(wǎng)絡拓撲結構
        5.3.2 信道模型
    5.4 回程鏈路和速率最大化
        5.4.1 單SAP模擬域RF預編碼設計
        5.4.2 多SAP數(shù)字域預編碼設計
        5.4.3 計算復雜度分析
    5.5 數(shù)值仿真結果
    5.6 本章小結
6 總結與展望
    6.1 論文工作總結
    6.2 不足與展望
參考文獻
攻讀博士學位期間發(fā)表的學術論文與其他成果
學位論文數(shù)據(jù)集


【參考文獻】：
期刊論文
[1]5G無線通信網(wǎng)絡物理層關鍵技術[J]. 倪善金,趙軍輝.  電信科學. 2015(12)
[2]5G移動通信發(fā)展趨勢與若干關鍵技術[J]. 尤肖虎,潘志文,高西奇,曹淑敏,鄔賀銓.  中國科學:信息科學. 2014(05)



本文編號：3713087