本文關(guān)鍵詞：高頻譜效率的全雙工通信技術(shù)研究

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【摘要】：近年來,滿足極高頻譜效率等需求的第五代移動(dòng)通信的研究和開發(fā)正在不斷發(fā)展,帶內(nèi)全雙工(In-band Full-Duplex,IBFD)通信理論與技術(shù)也正在成為其中的一種研究熱點(diǎn)。如果自干擾問題被有效解決,IBFD技術(shù)不僅能夠提高頻譜效率,還可能具有改善媒介接入層的時(shí)延特點(diǎn)。針對多輸入多輸出(MIMO)配置,本文主要研究多用戶的全雙工蜂窩系統(tǒng)的和速率性能和雙向IBFD的干擾抑制方案,論文的主要工作包括:(1)闡述了全雙工通信技術(shù)的研究背景以及研究意義,并且對當(dāng)前全雙工技術(shù)的發(fā)展軌跡做了總結(jié),然后詳細(xì)地總結(jié)了全雙工通信的關(guān)鍵技術(shù),接著概括了全雙工技術(shù)在無線通信網(wǎng)絡(luò)中的各種應(yīng)用,最后給出了基于全雙工技術(shù)的5G移動(dòng)無線網(wǎng)絡(luò)模型。(2)研究了一種基于IBFD的多用戶MIMO蜂窩系統(tǒng)。在理論上,IBFD的無線通信技術(shù)具有倍增整個(gè)蜂窩系統(tǒng)的頻譜效率的潛力,然而基站接收端中的殘余自干擾可能會(huì)大大削弱上行接收機(jī)的性能。我們考慮一種簡化的下行用戶選擇的方案來提高多用戶MIMO系統(tǒng)的和速率,這種方案中調(diào)度算法(即計(jì)算下行信道的范數(shù))能夠削弱殘余自干擾。(3)研究了全雙工MIMO系統(tǒng)中一種使用QR-EVD(QR分解與特征值分解)的下行預(yù)編碼方案。QR-EVD方案與傳統(tǒng)的SVD-BD(奇異值分解和塊對角化)方案相比較,盡管兩者具有類似的和速率性能,但是前者具有更少的計(jì)算復(fù)雜度。(4)探討了一種雙向的全雙工MIMO鏈路的速率漸進(jìn)表達(dá)式,并完成相關(guān)的數(shù)值仿真。仿真結(jié)果顯示:在較少數(shù)量天線的條件下,時(shí)域自干擾消除方案比空間域自干擾抑制方案性能更好。
【關(guān)鍵詞】：帶內(nèi)全雙工 MIMO 自干擾 頻譜效率
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN929.5;TN919.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 專用術(shù)語注釋表8-9
• 第一章 緒論9-17
• 1.1 研究背景和意義9-12
• 1.2 全雙工綜述與發(fā)展軌跡12-15
• 1.3 論文的主要研究內(nèi)容15
• 1.4 論文的結(jié)構(gòu)安排15-17
• 第二章 全雙工通信的關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用17-33
• 2.1 全雙工系統(tǒng)與半雙工系統(tǒng)的性能對比17-18
• 2.2 全雙工系統(tǒng)的若干關(guān)鍵技術(shù)18-26
• 2.2.1 自干擾消除技術(shù)18-23
• 2.2.1.1 自干擾大小估計(jì)18
• 2.2.1.2 自干擾的抑制與抵消18-23
• 2.2.2 全雙工MAC層協(xié)議設(shè)計(jì)23-24
• 2.2.3 全雙工中繼網(wǎng)絡(luò)編碼24
• 2.2.4 全雙工中繼選擇24-25
• 2.2.5 全雙工系統(tǒng)資源分配25-26
• 2.3 全雙工技術(shù)在無線通信網(wǎng)絡(luò)的各種應(yīng)用26-29
• 2.3.1 蜂窩網(wǎng)中的應(yīng)用26-27
• 2.3.2 MAC層協(xié)議中的應(yīng)用27-28
• 2.3.3 物理層的保密性中的應(yīng)用28-29
• 2.3.4 無線供電的通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用29
• 2.4 基于全雙工技術(shù)的 5G移動(dòng)無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)29-32
• 2.5 本章小結(jié)32-33
• 第三章 IBFD多用戶MIMO系統(tǒng)中的用戶選擇33-46
• 3.1 帶內(nèi)全雙工系統(tǒng)模型33-36
• 3.2 用戶選擇前和選擇后的和速率36-37
• 3.2.1 用戶選擇前和速率36-37
• 3.2.2 用戶選擇后和速率37
• 3.3 仿真結(jié)果與分析37-40
• 3.4 帶內(nèi)全雙工的機(jī)遇與挑戰(zhàn)40-44
• 3.4.1 帶內(nèi)全雙工的重要性40-41
• 3.4.2 帶內(nèi)全雙工的研究挑戰(zhàn)與機(jī)遇41-44
• 3.5 本章小結(jié)44-46
• 第四章 一種下行多用戶MIMO系統(tǒng)中的預(yù)編碼方案46-54
• 4.1 系統(tǒng)模型46-47
• 4.2 傳統(tǒng)的BD算法回顧47-48
• 4.3 改進(jìn)的QR-EVD算法48-49
• 4.4 容量與復(fù)雜度分析49-53
• 4.4.1 容量分析49-51
• 4.4.2 復(fù)雜度分析51-53
• 4.5 本章小結(jié)53-54
• 第五章 全雙工雙向MIMO鏈路的傳輸速率分析54-61
• 5.1 系統(tǒng)模型54-58
• 5.2 漸進(jìn)可達(dá)到速率分析58-59
• 5.3 數(shù)值仿真分析59-60
• 5.4 本章小結(jié)60-61
• 第六章 總結(jié)與展望61-63
• 6.1 本文研究工作總結(jié)61
• 6.2 進(jìn)一步工作與建議61-63
• 參考文獻(xiàn)63-68
• 附錄1 程序清單68-69
• 附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間撰寫的論文69-70
• 附錄3 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目70-71
• 致謝71

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本文編號：757614