大規(guī)模多輸入多輸出（MIMO, multiple-input-multiple-output）被認為是下一代移動通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之,能支撐高速率的移動通信業(yè)務。利用基站端或者用戶端配置的大規(guī)模天線陣列,可以大幅度提升系統(tǒng)吞吐量,并從統(tǒng)計信道狀態(tài)信息（CSI, channel state information）中獲益。此外,除了提升頻譜效率,大規(guī)模MTMO配置同樣能夠提升系統(tǒng)的能量效率。然而,大規(guī)模MIMO系統(tǒng)的性能受到導頻資源的嚴格限制。基于以上動機,本文研究了大規(guī)模MIMO系統(tǒng)相關(guān)的性能分析和系統(tǒng)設(shè)計問題。首先,考慮中繼輔助的MIMO蜂窩系統(tǒng)的上行鏈路,其中,每個小區(qū)配置多個放大轉(zhuǎn)發(fā)（AF,amplify-and-forward）中繼站,目標是得到這類系統(tǒng)上行遍歷和速率的確定性表達式�？紤]大規(guī)模MIMO維度的場景,得到了兩個漸進性的和速率表達式,分別對應于固定用戶數(shù)和用戶數(shù)較大的情況。同時考慮了任意MIMO維度而用戶數(shù)較大的情況,利用非漸進性分析得到了和速率的上下界,和速率以較大概率落在該上下界內(nèi),且在用戶數(shù)較大時上下界較緊。非漸進性分析分別考慮了單小區(qū)和多小區(qū)的場景,其中,后者... 

【文章來源】：東南大學江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：119 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
英文縮略詞
符號說明
第一章 緒論
    1.1 論文研究背景及意義
        1.1.1 移動通信業(yè)務與技術(shù)的發(fā)展
        1.1.2 5G中新的理論和技術(shù)
    1.2 大規(guī)模MIMO相關(guān)理論與技術(shù)
        1.2.1 傳統(tǒng)MIMO技術(shù)
        1.2.2 大規(guī)模MIMO
    1.3 論文主要工作與內(nèi)容安排
第二章 中繼輔助的大規(guī)模MIMO系統(tǒng)上行和速率的漸進性和非漸進性分析
    2.1 引言
    2.2 系統(tǒng)模型
    2.3 漸進性分析
        2.3.1 大規(guī)模MIMO維度,用戶數(shù)固定
        2.3.2 大規(guī)模MIMO維度,大規(guī)模用戶數(shù)
    2.4 非漸進性分析
        2.4.1 單小區(qū)
        2.4.2 多小區(qū)
    2.5 數(shù)值結(jié)果
        2.5.1 漸進性結(jié)果
        2.5.2 非漸進性結(jié)果
    2.6 本章總結(jié)
    2.7 附錄
        2.7.1 定理2.2的證明
        2.7.2 定理2.3的證明
第三章 多小區(qū)大規(guī)模MIMO上行和速率最優(yōu)的預編碼
    3.1 引言
    3.2 系統(tǒng)模型和可達速率
        3.2.1 系統(tǒng)模型
        3.2.2 可達速率
        3.2.3 Kronecker信道模型
    3.3 預編碼優(yōu)化
        3.3.1 最優(yōu)條件
        3.3.2 球坐標參數(shù)化
        3.3.3 特殊情況：Kronecker信道模型
    3.4 超級小區(qū)系統(tǒng)
        3.4.1 系統(tǒng)模型
        3.4.2 可達和速率
        3.4.3 預編碼優(yōu)化
    3.5 仿真結(jié)果
    3.6 本章總結(jié)
第四章 多小區(qū)大規(guī)模MIMO系統(tǒng)上行魯棒均衡器
    4.1 引言
    4.2 系統(tǒng)模型
        4.2.1 信道估計和導頻污染
        4.2.2 線性均衡器
    4.3 問題轉(zhuǎn)化
    4.4 最優(yōu)魯棒均衡器
        4.4.1 最優(yōu)條件
        4.4.2 定點方程算法
        4.4.3 梯度搜索算法
        4.4.4 近似方法
    4.5 仿真結(jié)果
    4.6 本章總結(jié)
第五章 大規(guī)模MIMO異構(gòu)網(wǎng)絡中能量有效的波束成形和功率控制
    5.1 引言
    5.2 系統(tǒng)模型
        5.2.1 信號和信道模型
        5.2.2 問題表述
    5.3 能效波束成形和大規(guī)模MIMO分析
        5.3.1 對偶問題
        5.3.2 漸進對偶問題
    5.4 能量有效的傳輸方案
        5.4.1 能效波束成形中參數(shù)優(yōu)化
        5.4.2 最優(yōu)發(fā)射功率
    5.5 仿真結(jié)果
    5.6 本章總結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)及主要貢獻
    6.2 進一步研究方向
參考文獻
攻讀博士學位期間的研究成果
致謝



本文編號：3506753