本文關鍵詞：C-RAN架構下基于聯(lián)合空分復用的多小區(qū)干擾消除研究

  更多相關文章： C-RAN架構 大規(guī)模MIMO 干擾對齊 聯(lián)合空分復用 天線選擇

【摘要】：第五代無線通信系統(tǒng)將滿足人們對超高峰值速率、超高連接密度以及超高能量效率的要求,大規(guī)模MIMO(Multiple Input Multiple Output)技術可以充分利用空間資源提升系統(tǒng)性能,被公認為未來5G的核心技術之一。但是,多小區(qū)大規(guī)模MIMO場景帶來的干擾比較嚴重,目前還沒有好的解決方案;采用頻分雙工(Frequency Division Duplexing,FDD)的大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中,信道狀態(tài)信息的獲取需要占用較多資源,且獲取方式十分復雜;多小區(qū)聯(lián)合處理可以提升系統(tǒng)性能,但需要大量小區(qū)間協(xié)作。為克服多小區(qū)FDD大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中更加復雜的干擾問題,在云無線接入網(wǎng)(Cloud Radio Access Network,C-RAN)架構下,將改進的聯(lián)合空分復用(Joint Spatial Division and Multiplexing,JSDM)技術應用于多小區(qū)FDD系統(tǒng),降低預編碼算法的復雜度,并結合天線優(yōu)化,設計新穎的干擾對齊算法提升系統(tǒng)容量。論文主要工作如下:為減少多小區(qū)FDD大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中獲取信道狀態(tài)信息的開銷,消除系統(tǒng)存在的干擾,提出基于偽逆的多小區(qū)FDD系統(tǒng)中的JSDM方法。首先,根據(jù)用戶的地理幾何結構對小區(qū)內(nèi)用戶進行分組,使組內(nèi)用戶具有相同的信道協(xié)方差矩陣;其次,為分析方便,將基于C-RAN架構下的多小區(qū)FDD大規(guī)模MIMO系統(tǒng)模型分別轉化為雙向干擾信道模型和雙向多址信道模型;接著,對于每個小區(qū)邊緣用戶組,設計基于偽逆的一階預編碼矩陣消除其他小區(qū)邊緣用戶組的干擾;最后,通過設計二階預編碼矩陣消除組內(nèi)用戶間干擾。理論分析與仿真結果表明,所提方案在降低算法復雜度的同時,可以有效消除干擾,并且其總速率有所提升。針對干擾對齊直接用于多小區(qū)FDD大規(guī)模MIMO系統(tǒng)時復雜度過高,且要求終端天線數(shù)較多的問題,給出基于天線優(yōu)化和JSDM的干擾對齊算法。首先,為了在消除干擾的基礎上進一步減少收發(fā)兩端天線數(shù),基站端設計復雜度較低的天線選擇算法,使其在減少射頻鏈路數(shù)的同時為JSDM與干擾對齊的結合創(chuàng)造有利條件;其次,用戶端設計聯(lián)合接收濾波器矩陣,以克服用戶終端天線數(shù)隨用戶數(shù)增加而導致的快速增長。理論分析表明,當用戶數(shù)較大時,所提方案可明顯減少用戶端所需天線數(shù),這為干擾對齊在實際中的應用提供了思路。仿真結果表明,在不影響干擾對齊抗干擾性能的情況下,仿真結果與理論分析一致。
【關鍵詞】：C-RAN架構 大規(guī)模MIMO 干擾對齊 聯(lián)合空分復用 天線選擇
【學位授予單位】：重慶郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN929.5
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-11
• 注釋表11-12
• 第1章 緒論12-19
• 1.1 選題背景與意義12-14
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀14-17
• 1.3 論文的研究內(nèi)容及章節(jié)安排17-19
• 第2章 論文相關技術簡介19-32
• 2.1 聯(lián)合空分復用技術19-24
• 2.1.1 空間相關信道模型20-22
• 2.1.2 聯(lián)合空分復用22-24
• 2.2 干擾對齊與預編碼技術24-28
• 2.2.1 MIMO信道容量及自由度24-25
• 2.2.2 K用戶干擾對齊算法25-27
• 2.2.3 線性預編碼技術27-28
• 2.3 大規(guī)模MIMO技術28-30
• 2.4 C-RAN架構簡介30-31
• 2.5 本章小結31-32
• 第3章 基于偽逆的三小區(qū)FDD系統(tǒng)中的聯(lián)合空分復用方法32-44
• 3.1 引言32-33
• 3.2 系統(tǒng)模型分析33-35
• 3.3 不同條件下的干擾消除算法35-40
• 3.3.1 高酉條件下組間干擾消除35-36
• 3.3.2 非高酉條件下組間干擾消除36-37
• 3.3.3 組內(nèi)用戶間干擾消除37-38
• 3.3.4 復雜度分析38-40
• 3.4 仿真與性能分析40-43
• 3.5 本章小結43-44
• 第4章 基于天線優(yōu)化和聯(lián)合空分復用的干擾對齊算法44-65
• 4.1 引言44-45
• 4.2 系統(tǒng)模型及其等效變換45-48
• 4.2.1 系統(tǒng)模型分析45-47
• 4.2.2 系統(tǒng)模型轉換47-48
• 4.3 天線選擇48-51
• 4.3.1 相關信道容量分析48-49
• 4.3.2 天線選擇算法49-51
• 4.4 干擾消除算法51-57
• 4.4.1 聯(lián)合接收濾波器矩陣52-54
• 4.4.2 聯(lián)合一階預編碼矩陣54-55
• 4.4.3 二階預編碼矩陣55-57
• 4.5 系統(tǒng)容量及天線數(shù)分析57-59
• 4.6 仿真與性能分析59-64
• 4.6.1 協(xié)方差矩陣的特征值分布59-60
• 4.6.2 天線選擇對信道容量的影響60-61
• 4.6.3 不同算法性能比較61-64
• 4.7 本章小結64-65
• 第5章 結束語65-67
• 5.1 主要工作與創(chuàng)新點65
• 5.2 后續(xù)研究工作65-67
• 參考文獻67-73
• 致謝73-74
• 攻讀碩士學位期間從事的科研工作及取得的成果74

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 謝顯中;;第5代移動通信基本要求與新型多址復用技術[J];重慶郵電大學學報(自然科學版);2015年04期

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本文編號：561468