LTE-Advanced系统3D MIMO技术研究
本文关键词: LTE-Advanced 3D MIMO 小区分裂 波束赋形 出处:《北京邮电大学》2014年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:MIMO(Multi-Input Multi-Output)技术以及增强型MIMO技术都可以有效地提升LTE/LTE-Advanced系统的容量性能与覆盖性能。在LTE-Advanced的标准化进程中,3D MIMO(Three Dimensional MIMO)被认为是一种提升LTE-Advanced系统容量及覆盖的先进技术,是增强型MIMO技术目前的研究热点。但是实际系统中在发送端和接收端如何进行天线配置是一大难题。不仅如此,如何进行适当的资源分配、提出新的预编码算法也是3D MIMO所面临的挑战。 本论文的主要工作是对LTE-Advanced系统下的3D MIMO技术的研究,针对在LTE-Advanced系统中同频组网所带来的小区间干扰问题,提出采用3D MIMO技术,引入天线的垂直维度,改善系统性能。首先介绍了LTE-Advanced的系统构架及关键技术,提出了基于WINNER信道特征,从2D信道扩展而来的3D信道建模。通过小区分裂与波束赋形两种方式提高系统的容量与覆盖,通过仿真得到性能增益的量化结果。 本论文的创新点为:一,在垂直方向上利用3D天线阵子,实现3D小区分裂。提出一种基于协作的资源分配方案,在每个调度周期,将一定比例的内、外扇区资源分配给特定的扇区边缘用户,有效的改善了扇区边缘用户的载干比(C/I)。二,在3D MIMO传输方案中,对预编码算法提出改进,改进的预编码算法能够充分利用用户垂直维度上的信道信息,将发送波束在3D方向上对准服务用户,一方面提升了系统整体容量,另一方面扩大了系统的覆盖范围。 本论文采用的系统级仿真平台为TD-LTE-Advanced,在不同的场景与天线参数配置下,验证了论文中3D MIMO技术的性能结果,结果表明采用3D MIMO技术可以有效提高小区平均性能和小区边缘性能。
[Abstract]:MIMO(Multi-Input Multi-Output technology and enhanced MIMO technology can effectively improve the capacity performance and coverage performance of LTE/LTE-Advanced system. In the process of LTE-Advanced standardization, 3D MIMO(Three Dimensional Mimo is considered to be an advanced technology to enhance the capacity and coverage of LTE-Advanced system. It is a hot topic in the research of enhanced MIMO technology. However, how to configure the antenna at the transmitter and receiver is a big problem in the actual system. Not only that, but also how to allocate the appropriate resources. It is also a challenge for 3D MIMO to propose a new precoding algorithm. The main work of this thesis is to study 3D MIMO technology in LTE-Advanced system. Aiming at the problem of intercellular interference caused by the same frequency network in LTE-Advanced system, a 3D MIMO technique is proposed to introduce the vertical dimension of antenna. Firstly, the system architecture and key technologies of LTE-Advanced are introduced, and 3D channel modeling based on WINNER channel features is proposed. The system capacity and coverage are improved by cell splitting and beamforming. The quantization results of performance gain are obtained by simulation. The innovations of this thesis are as follows: firstly, 3D cell splitting is realized by using 3D antenna in vertical direction. A resource allocation scheme based on collaboration is proposed, which is divided into a certain proportion in each scheduling cycle. The external sector resources are allocated to specific sector edge users, which can effectively improve the carrier / interference ratio of sector edge users. Secondly, in the 3D MIMO transmission scheme, the precoding algorithm is improved. The improved precoding algorithm can make full use of the channel information in the vertical dimension of the user and target the transmission beam at the service user in 3D direction. On the one hand, the overall capacity of the system is improved and the coverage of the system is enlarged on the other hand. The system level simulation platform used in this paper is TD-LTE-Advanced. Under different scene and antenna parameter configuration, the performance results of 3D MIMO technology in this paper are verified. The results show that 3D MIMO technology can effectively improve cell average performance and cell edge performance.
【学位授予单位】:北京邮电大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TN929.5
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,本文编号:1553968
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