LTE-A上行链路虚拟MIMO中基于线性接收机的用户配对算法研究

发布时间：2018-03-28 07:42

本文选题：虚拟多输入多输出　切入点：用户配对算法　出处：《西安电子科技大学》2014年硕士论文

【摘要】：随着各种新型通信业务的出现,人们对无线通信信息速率、系统容量的要求越来越高。由于频谱资源有限,如何高效地使用有限资源,提高谱频利用率是无线通信系统中研究的热点。MIMO(Multiple Input Multiple Output,MIMO)技术能够充分利用空间资源,在不提高无线发射功率和增加信道带宽的情况下,有效地增加信道容量,提高信道利用率,其是LTE-A系统中的关键技术。然而,由于用户终端具有体积小、成本低、电池容量小等特点,导致多天线技术在LTE-A上行链路用户端的使用变地尤为困难。虚拟MIMO技术的提出解决了这个难题。它将配备单天线的多个独立用户终端进行配对,构建虚拟MIMO,以获得传统MIMO的效果。虚拟MIMO中最为关键的技术就是用户配对算法,算法的优劣直接影响系统的性能。本文主要研究的就是LTE-A上行链路虚拟MIMO中基于线性接收机的用户配对算法。本文首先对LTE-A上行链路虚拟MIMO基本原理进行了详细阐述,介绍了虚拟MIMO的技术特点,并对虚拟MIMO系统模型进行了描述,同时简要介绍了其在LTE-A系统中的发展趋势,然后对四种基本的用户配对算法进行了研究和分析。在线性检测算法下,检测后的MSE可以显式地计算出来,基于这一点,本文为配对后的MSE设定一个门限,以此保证系统的性能,在此基础上尽可能增大配对用户数使系统获得较高的传输速率。基于该思想,在线性检测下提出了基于MSE的用户配对算法以及两种次优算法,在保证MSE的情况下使得系统传输速率最大。基于MSE的用户配对算法直接使用检测后的均方误差值,两种次优算法分别运用矩阵最小特征值和最小特征值估计来近似计算均方误差。这三种算法的计算精确度依次降低,计算复杂度也依次降低。最后对这三种算法在单载波和多载波下分别进行了仿真。仿真结果表明,所提算法能在MSE和SER保证下,使系统吞吐量尽可能地大。三种算法的性能依次略有下降,两种次优算法,能在计算复杂度与系统性能间获得折中。
[Abstract]:In this paper , the basic principle of virtual MIMO in LTE - A is discussed in detail , and the performance of the system is improved . Based on this , this paper presents a method of user pairing based on linear receiver in LTE - A uplink virtual MIMO .

【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TN929.5

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