基于隨機幾何理論的多天線密集無線網(wǎng)絡(luò)容量研究
發(fā)布時間:2023-01-05 18:55
隨著物聯(lián)網(wǎng)以及移動互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展,對無線數(shù)據(jù)流量的需求日益劇增。為了實現(xiàn)下一代無線通信系統(tǒng)超高容量、高數(shù)據(jù)率的愿景,增加接入站點的數(shù)量部署密集網(wǎng)絡(luò),縮短目標(biāo)用戶與接入點的距離,以提升對頻譜資源的復(fù)用效率,是應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)洪流的有效方法之一。另一方面,在接入站點部署多天線,是網(wǎng)絡(luò)密集化的另一個途徑,多天線技術(shù)開拓了空域自由度,通過多天線信號處理以獲得分集與復(fù)用增益,從而進(jìn)一步提升系統(tǒng)的頻譜效率。因此,多天線密集網(wǎng)絡(luò)是實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)容量提升的重要使能技術(shù)。由于多天線密集網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)出新的特點,傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)容量性能分析與優(yōu)化方法不再適用。一方面,隨著接入站點數(shù)量以及類型的劇增,加劇了密集網(wǎng)絡(luò)中站點位置的不確定性,傳統(tǒng)的基于六邊形的確定性網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠P蜔o法表征站點的不確定性,此外,接入站點數(shù)目的龐大導(dǎo)致依賴于系統(tǒng)級仿真的性能評估方法復(fù)雜耗時。另一方面,密集網(wǎng)絡(luò)場景下,隨著用戶以及接入站點數(shù)量的劇增,對于頻分雙工通信系統(tǒng)而言,依賴于信道估計、反饋的信道狀態(tài)信息(CSI)獲取機制的開銷增大,導(dǎo)致接入站點難以獲得理想CSI。而非理想發(fā)送端信道狀態(tài)信息(CSIT),是影響多天線系統(tǒng)增益的重要因素。結(jié)合多天線密集網(wǎng)絡(luò)...
【文章頁數(shù)】:130 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
縮略詞表
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 引言
1.1.2 網(wǎng)絡(luò)密集化概述
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 不同點過程模型網(wǎng)絡(luò)性能分析研究
1.2.2 多天線密集網(wǎng)絡(luò)性能分析研究
1.2.3 密集網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化研究
1.2.4 密集網(wǎng)絡(luò)與其它通信技術(shù)結(jié)合
1.3 研究動機與研究內(nèi)容
1.3.1 研究動機
1.3.2 論文的組織結(jié)構(gòu)和研究內(nèi)容
第2章 隨機幾何理論介紹
2.1 空間點過程定義
2.1.1 泊松點過程
2.1.2 排斥特性點過程
2.1.3 簇過程
2.2 空間點過程數(shù)學(xué)性質(zhì)
2.2.1 距離分布
2.2.2 矩測度
2.2.3 點過程的拉普拉斯函數(shù)
2.2.4 泰森多邊形的面積分布
2.3 隨機幾何在無線網(wǎng)絡(luò)分析應(yīng)用中的基本方法
2.3.1 點過程的拉普拉斯函數(shù)法
2.3.2 平均干擾信號比(MISR)增益法
2.3.3 點過程拉普拉斯函數(shù)高階導(dǎo)數(shù)分析法
第3章 排斥性點過程模型下多天線密集網(wǎng)絡(luò)容量研究
3.1 引言
3.2 系統(tǒng)模型
3.3 平均用戶速率分析
3.4 區(qū)域頻譜效率分析
3.4.1 最優(yōu)基站服務(wù)用戶數(shù)
3.4.2 小基站密度對區(qū)域頻譜效率的影響
3.5 小結(jié)
第4章 非理想CSIT下多天線密集無線網(wǎng)絡(luò)容量研究
4.1 引言
4.2 非理想CSIT下SDMA網(wǎng)絡(luò)容量研究
4.2.1 系統(tǒng)模型
4.2.2 區(qū)域頻譜效率推導(dǎo)與分析
4.2.3 數(shù)值仿真結(jié)果
4.3 非理想CSIT條件下協(xié)作波束成型網(wǎng)絡(luò)容量研究
4.3.1 系統(tǒng)模型
4.3.2 平均用戶速率分析
4.4 小結(jié)
第5章 SDMA-NOMA混合多址架構(gòu)下密集網(wǎng)絡(luò)的容量研究
5.1 引言
5.2 系統(tǒng)模型
5.2.1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠P?br> 5.2.2 SDMA-NOMA混合多址方式
5.2.3 容量性能指標(biāo)
5.3 每組平均用戶速率分析
5.4 區(qū)域頻譜效率分析與優(yōu)化
5.5 數(shù)值仿真結(jié)果
5.5.1 每組平均用戶速率數(shù)值結(jié)果討論
5.5.2 區(qū)域頻譜效率數(shù)值結(jié)果討論
5.6 總結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 本文總結(jié)
6.2 未來工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀博士學(xué)位期間的研究成果和參加的項目
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]A Survey on Terahertz Communications[J]. Zhi Chen,Xinying Ma,Bo Zhang,Yaxin Zhang,Zhongqian Niu,Ningyuan Kuang,Wenjie Chen,Lingxiang Li,Shaoqian Li. 中國通信. 2019(02)
本文編號:3727975
【文章頁數(shù)】:130 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
縮略詞表
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 引言
1.1.2 網(wǎng)絡(luò)密集化概述
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 不同點過程模型網(wǎng)絡(luò)性能分析研究
1.2.2 多天線密集網(wǎng)絡(luò)性能分析研究
1.2.3 密集網(wǎng)絡(luò)性能優(yōu)化研究
1.2.4 密集網(wǎng)絡(luò)與其它通信技術(shù)結(jié)合
1.3 研究動機與研究內(nèi)容
1.3.1 研究動機
1.3.2 論文的組織結(jié)構(gòu)和研究內(nèi)容
第2章 隨機幾何理論介紹
2.1 空間點過程定義
2.1.1 泊松點過程
2.1.2 排斥特性點過程
2.1.3 簇過程
2.2 空間點過程數(shù)學(xué)性質(zhì)
2.2.1 距離分布
2.2.2 矩測度
2.2.3 點過程的拉普拉斯函數(shù)
2.2.4 泰森多邊形的面積分布
2.3 隨機幾何在無線網(wǎng)絡(luò)分析應(yīng)用中的基本方法
2.3.1 點過程的拉普拉斯函數(shù)法
2.3.2 平均干擾信號比(MISR)增益法
2.3.3 點過程拉普拉斯函數(shù)高階導(dǎo)數(shù)分析法
第3章 排斥性點過程模型下多天線密集網(wǎng)絡(luò)容量研究
3.1 引言
3.2 系統(tǒng)模型
3.3 平均用戶速率分析
3.4 區(qū)域頻譜效率分析
3.4.1 最優(yōu)基站服務(wù)用戶數(shù)
3.4.2 小基站密度對區(qū)域頻譜效率的影響
3.5 小結(jié)
第4章 非理想CSIT下多天線密集無線網(wǎng)絡(luò)容量研究
4.1 引言
4.2 非理想CSIT下SDMA網(wǎng)絡(luò)容量研究
4.2.1 系統(tǒng)模型
4.2.2 區(qū)域頻譜效率推導(dǎo)與分析
4.2.3 數(shù)值仿真結(jié)果
4.3 非理想CSIT條件下協(xié)作波束成型網(wǎng)絡(luò)容量研究
4.3.1 系統(tǒng)模型
4.3.2 平均用戶速率分析
4.4 小結(jié)
第5章 SDMA-NOMA混合多址架構(gòu)下密集網(wǎng)絡(luò)的容量研究
5.1 引言
5.2 系統(tǒng)模型
5.2.1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠P?br> 5.2.2 SDMA-NOMA混合多址方式
5.2.3 容量性能指標(biāo)
5.3 每組平均用戶速率分析
5.4 區(qū)域頻譜效率分析與優(yōu)化
5.5 數(shù)值仿真結(jié)果
5.5.1 每組平均用戶速率數(shù)值結(jié)果討論
5.5.2 區(qū)域頻譜效率數(shù)值結(jié)果討論
5.6 總結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 本文總結(jié)
6.2 未來工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀博士學(xué)位期間的研究成果和參加的項目
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]A Survey on Terahertz Communications[J]. Zhi Chen,Xinying Ma,Bo Zhang,Yaxin Zhang,Zhongqian Niu,Ningyuan Kuang,Wenjie Chen,Lingxiang Li,Shaoqian Li. 中國通信. 2019(02)
本文編號:3727975
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