發(fā)布時(shí)間：2017-09-22 14:35

  本文關(guān)鍵詞：多用戶大規(guī)模MIMO系統(tǒng)頻譜效率增強(qiáng)方法的研究

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【摘要】：近年來(lái),多天線通訊系統(tǒng)已經(jīng)從理論研究階段大規(guī)模應(yīng)用到了當(dāng)代無(wú)線蜂窩系統(tǒng)中。在如今的無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域里,不管是在實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景還是在理論研究分析中,小區(qū)間干擾都嚴(yán)重影響了通信系統(tǒng)的性能。有研究學(xué)者在2010年指出,在基站端配置大規(guī)模天線陣列取代現(xiàn)在的多天線,且在時(shí)分多址模式下,通過(guò)利用上行鏈路與下行鏈路信道狀態(tài)信息的互易性,采用上行導(dǎo)頻序列輔助基站的方式進(jìn)行信道估計(jì),由此形成了Massive MIMO通信系統(tǒng)。Massive MIMO技術(shù)與傳統(tǒng)的干擾協(xié)調(diào)技術(shù)不同,它通過(guò)大量增加基站天線數(shù)來(lái)減少熱噪聲和非相干的干擾對(duì)目標(biāo)信號(hào)的影響,是一種從根本上挖掘利用空間無(wú)線資源,完成對(duì)干擾的抑制,從而獲得更高的頻譜效率和功率效率的方式。Massive MIMO系統(tǒng)還可通過(guò)下行預(yù)編碼技術(shù)將基站發(fā)射的下行信號(hào)能量集中在目標(biāo)用戶方向,從而提高系統(tǒng)性能。前人研究表明,Massive MIMO系統(tǒng)擁有可在相同頻率資源上同時(shí)向更多移動(dòng)用戶提供服務(wù)、有效的減少小區(qū)間干擾以及可提高系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率和降低功率消耗等優(yōu)點(diǎn)。然而,由于系統(tǒng)中多小區(qū)之間導(dǎo)頻復(fù)用情況的存在,使Massive MIMO系統(tǒng)中存在導(dǎo)頻污染的問(wèn)題,從而導(dǎo)致隨著基站天數(shù)目的增加,系統(tǒng)性能不可能一直得到提高。另一方面,由于信道相干時(shí)間有限,系統(tǒng)受信道相干時(shí)間的限制,不能夠同時(shí)服務(wù)更多的用戶,進(jìn)而使系統(tǒng)吞吐量受限。本文主要對(duì)Massive MIMO TDD系統(tǒng)的頻譜效率性能進(jìn)行研究,并針對(duì)上述性能限制因素,研究了基于導(dǎo)頻調(diào)度的頻譜效率增強(qiáng)方法,由前人的研究可知,Massive MIMO系統(tǒng)的性能受導(dǎo)頻污染影響的大小與導(dǎo)頻序列的分配情況有關(guān),令采用相同導(dǎo)頻的用戶間干擾很大的那些小區(qū)選用正交的導(dǎo)頻序列,而采用相同導(dǎo)頻用戶間干擾較小的那些小區(qū)選用相同的導(dǎo)頻,可有效地減少用戶間的導(dǎo)頻污染,從而達(dá)到增強(qiáng)系統(tǒng)性能的目的。此外,本文還提出一種基于用戶分類的頻譜效率增強(qiáng)方法,由于系統(tǒng)信道相干時(shí)間有限,可用于發(fā)送導(dǎo)頻的時(shí)間長(zhǎng)度受信道相干時(shí)間的限制,從而使小區(qū)可服務(wù)的最大用戶終端數(shù)目受限,進(jìn)而使小區(qū)容量受限�；谟脩舴诸惖念l譜效率增強(qiáng)方法通過(guò)將小區(qū)中的移動(dòng)終端根據(jù)信道相干時(shí)間長(zhǎng)短的不同進(jìn)行分類,令所屬為不同類別的終端占用不同長(zhǎng)度的時(shí)隙以及不同的頻譜資源進(jìn)行信息傳輸,增加小區(qū)可服務(wù)的最大用戶數(shù),以達(dá)到小區(qū)信道容量增強(qiáng)的目的。
【關(guān)鍵詞】：大規(guī)模MIMO 時(shí)分雙工 下行預(yù)編碼 導(dǎo)頻污染 導(dǎo)頻調(diào)度 信道相干時(shí)間 用戶分類
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN929.5
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-11
• 第一章 緒論11-18
• 1.1 OFDM系統(tǒng)11-13
• 1.1.1 OFDM系統(tǒng)概述11-12
• 1.1.2 OFDM的正交性12-13
• 1.2 MIMO系統(tǒng)13-16
• 1.2.1 單用戶MIMO13-14
• 1.2.2 多用戶MIMO14-15
• 1.2.3 大規(guī)模MIMO15-16
• 1.3 課題研究意義16-17
• 1.4 論文結(jié)構(gòu)安排17-18
• 第二章 大規(guī)模MIMO系統(tǒng)18-31
• 2.1 大規(guī)模MIMO技術(shù)簡(jiǎn)介18-20
• 2.2 大規(guī)模MIMO系統(tǒng)模型20-21
• 2.3 大規(guī)模MIMO的線性預(yù)編碼技術(shù)21-26
• 2.3.1 匹配濾波預(yù)編碼技術(shù)22-23
• 2.3.2 迫零線性預(yù)編碼技術(shù)23-24
• 2.3.3 最小均方誤差線性預(yù)編碼技術(shù)24-25
• 2.3.4 性能仿真與分析25-26
• 2.4 導(dǎo)頻污染問(wèn)題26-30
• 2.5 本章小結(jié)30-31
• 第三章 大規(guī)模MIMO系統(tǒng)信道模型31-61
• 3.1 大規(guī)模MIMO系統(tǒng)的理想信道環(huán)境31-35
• 3.1.1 小區(qū)能服務(wù)的最大移動(dòng)終端數(shù)目31-32
• 3.1.2 上行鏈路數(shù)據(jù)傳輸32-34
• 3.1.3 下行鏈路數(shù)據(jù)傳輸34-35
• 3.2 非平穩(wěn)的 3D twin-cluster信道模型35-46
• 3.2.1 COST 2100信道模型簡(jiǎn)介35-36
• 3.2.2 非平穩(wěn)的 3D twin-cluster信道模型36-46
• 3.3 基于射線追蹤的信道建模46-50
• 3.3.1 確定性信道模型46-49
• 3.3.2 基于射線追蹤的隨機(jī)信道模型49-50
• 3.4 仿真結(jié)果及性能分析50-60
• 3.4.1 理想信道下大規(guī)模MIMO的系統(tǒng)性能52-55
• 3.4.2 非平穩(wěn)的 3D twin-cluster信道模型下大規(guī)模MIMO的系統(tǒng)性能55-57
• 3.4.3 簡(jiǎn)化的射線追蹤隨機(jī)信道模型下大規(guī)模MIMO的系統(tǒng)性能57-59
• 3.4.4 三種信道模型下的性能綜合分析對(duì)比59-60
• 3.5 本章小結(jié)60-61
• 第四章 大規(guī)模MIMO系統(tǒng)頻譜效率增強(qiáng)方法61-78
• 4.1 基于導(dǎo)頻調(diào)度的頻譜效率增強(qiáng)方法61-64
• 4.1.1 基于導(dǎo)頻調(diào)度的頻譜效率增強(qiáng)方法原理61-63
• 4.1.2 仿真結(jié)果與性能分析63-64
• 4.2 基于用戶分類的頻譜效率增強(qiáng)方法64-77
• 4.2.1 基于用戶分類的頻譜效率增強(qiáng)方法的基本原理64-65
• 4.2.2 基于用戶分類的多用戶大規(guī)模MIMO系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸65-68
• 4.2.3 導(dǎo)頻和數(shù)據(jù)采用不同頻率復(fù)用因子68-69
• 4.2.4 仿真結(jié)果與性能分析69-77
• 4.3 本章小結(jié)77-78
• 總結(jié)78-80
• 參考文獻(xiàn)80-85
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文與研究成果清單85-86
• 致謝86

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 夏志成;羅進(jìn)文;商艷麗;;第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)頻譜效率的研究[J];信息技術(shù);2007年10期

2 黃曉宇;劉望軍;;寬帶無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)中頻譜效率的計(jì)算方法[J];中國(guó)無(wú)線電;2006年01期

3 張R，

本文編號(hào)：901373