大規(guī)模MIMO技術作為5G關鍵技術,可同時實現(xiàn)高頻譜效率和高能量效率。隨著無線通信系統(tǒng)能耗的成倍增長,關于提高能量效率的研究越來越受到學術界和工業(yè)界的重視,其關鍵點就在于以最大化系統(tǒng)吞吐量或最小化系統(tǒng)功耗為目標逐步演變成將最大化系統(tǒng)能效作為研究目標,在此背景下,本文將深入研究大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中的能效問題。本文主要考慮多用戶大規(guī)模MIMO系統(tǒng),包括單小區(qū)MIMO模型和中繼轉(zhuǎn)發(fā)模型,結(jié)合迫零線性預編碼技術提出一種能效資源分配算法,并綜合用戶的發(fā)射功率以及基站端的發(fā)射天線數(shù)來建立MIMO系統(tǒng)的能量效率函數(shù),對得到的能效函數(shù)進行凸優(yōu)化以便求取最大能效值,通過MATLAB仿真獲得最優(yōu)天線數(shù)和用戶發(fā)射功率。其中,在半雙工MIMO放大轉(zhuǎn)發(fā)中繼系統(tǒng)模型中,考慮三種功率縮放策略:固定中繼發(fā)射功率、固定用戶發(fā)射功率、固定用戶和中繼發(fā)射功率,給出了采用最大合并比和迫零接收兩種方案在三種不同的功率縮放策略下的漸進可達速率,仿真結(jié)果表明使用迫零接收相比最大合并比可以獲得更高的系統(tǒng)頻譜效率和能量效率,得到的最優(yōu)天線數(shù)相對較少,提出的最優(yōu)資源分配算法在最大化系統(tǒng)能效上優(yōu)于三種功率縮放策略。本文還考慮了全雙工模式下...

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
專用術語注釋表
第一章 緒論
    1.1 選題背景
    1.2 大規(guī)模MIMO通信系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
    1.3 能效問題研究現(xiàn)狀
    1.4 本文主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排
第二章 基礎理論
    2.1 能效優(yōu)化模型
    2.2 中繼系統(tǒng)
        2.2.1 單向非合作中繼系統(tǒng)
        2.2.2 單向合作中繼系統(tǒng)
        2.2.3 雙向中繼系統(tǒng)
    2.3 MIMO中的一些隨機矩陣模型
    2.4 本章小結(jié)
第三章 單小區(qū)大規(guī)模MIMO系統(tǒng)能效分析
    3.1 引言
    3.2 系統(tǒng)模型
    3.3 天線選擇算法
        3.3.1 隨機天線選擇法
        3.3.2 最優(yōu)天線選擇法
        3.3.3 遞增/遞減天線選擇算法
    3.4 能效資源分配算法
    3.5 性能分析
    3.6 本章小結(jié)
第四章 半雙工大規(guī)模MIMO中繼系統(tǒng)能效分析
    4.1 引言
    4.2 系統(tǒng)模型
        4.2.1 中繼采用MRC/MRT接收
        4.2.2 中繼采用ZFR/ZFT接收
    4.3 中繼轉(zhuǎn)發(fā)放大系統(tǒng)的傳輸速率漸進性分析
        4.3.1 中繼采用MRC/MRT接收
        4.3.2 中繼采用ZF接收
    4.4 中繼系統(tǒng)能效分析
    4.5 性能分析
        4.5.1 漸進速率仿真
        4.5.2 能效仿真
    4.6 本章小結(jié)
第五章 全雙工大規(guī)模MIMO中繼系統(tǒng)能效分析
    5.1 引言
    5.2 全雙工放大轉(zhuǎn)發(fā)MIMO中繼系統(tǒng)
        5.2.1 系統(tǒng)模型
        5.2.2 頻譜效率漸進分析
    5.3 全雙工解碼轉(zhuǎn)發(fā)MIMO中繼系統(tǒng)
        5.3.1 系統(tǒng)模型
        5.3.2 傳輸速率分析
    5.4 性能分析
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 文章總結(jié)
    6.2 工作展望
參考文獻
附錄1 攻讀碩士學位期間撰寫的論文
附錄2 攻讀碩士學位期間參加的科研項目
致謝



本文編號：3753196