多小区大规模MIMO系统中导频分配方案研究

发布时间：2020-10-22 07:33

　　 随着移动医疗、智能家居和云计算等多种技术的快速发展,智能终端的迅速普及,传统的MIMO技术无法满足未来移动通信系统中更高速率的需求。作为下一代通信领域的研究热点,大规模MIMO技术通过基站配置大量天线能够有效提高系统的容量和频谱效率。由于信道相干时间短,正交导频数量有限,多个小区复用导频产生的导频污染会影响大规模MIMO系统性能提升。针对多小区大规模MIMO系统,本文通过研究合理有效的导频分配方案来改善导频污染对系统性能的影响,主要工作和成果如下:1)考虑到大规模MIMO系统中基站天线数过大,高维度协方差矩阵获取困难,通过对多径信道的分析,提出了一种基于位置信息的导频分配方案。其中利用用户与基站的位置获得协方差矩阵,对系统进行信道估计,根据目标用户与干扰用户的到达角重叠情况,对到达角非重叠的干扰用户分配相同导频,而到达角重叠的干扰用户利用路径损耗来减小干扰。仿真结果表明,基于位置信息的导频方案能够有效提高信道估计的精确度,抑制导频污染。2)考虑所有小区用户导频分配的公平性问题,利用不同用户导频污染程度不同的特点,提出了一种基于图着色的动态导频分配方案。首先,利用小区间协作,将不同小区的用户通过带权值的边相连来构建边权值干扰图,以此描述多小区用户间的导频污染程度,然后在传统图着色理论基础上,利用贪婪算法对所有小区的用户分配导频资源。通过仿真结果可以发现,所提的导频分配方案有效提高大规模MIMO系统的上行可达和速率,提升了所有小区用户的公平性。
【学位单位】：重庆邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TN929.5
【文章目录】：
摘要
abstract
注释表
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 MIMO技术的发展历程
        1.2.1 单用户MIMO和多用户MIMO技术
        1.2.2 大规模MIMO技术
    1.3 国内外研究现状
    1.4 论文的主要内容与结构安排
第2章 多小区大规模MIMO与导频污染问题
    2.1 系统模型
    2.2 信道估计
        2.2.1 LS信道估计
        2.2.2 MMSE信道估计
    2.3 导频污染产生的原因
    2.4 导频污染对系统性能的影响
        2.4.1 上行链路
        2.4.2 下行链路
    2.5 本章小结
第3章 基于位置信息的导频分配
    3.1 系统模型
    3.2 基于位置信息的MAP估计
        3.2.1 MAP估计
        3.2.2 AOA估计
    3.3 导频分配
    3.4 仿真分析
    3.5 本章小结
第4章 基于图着色的导频分配
    4.1 通信系统模型
    4.2 导频分配方案
        4.2.1 边权值干扰图
        4.2.2 基于图着色的导频分配
    4.3 仿真结果与分析
    4.4 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 本文研究总结
    5.2 后续研究工作
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果

【参考文献】

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1 张中山;王兴;张成勇;吕少波;;大规模MIMO关键技术及应用[J];中国科学:信息科学;2015年09期

2 王海荣;王玉辉;黄永明;杨绿溪;;大规模MIMO蜂窝网络系统中的导频污染减轻方法[J];通信学报;2014年01期

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1 宋新雷;大规模MIMO系统中抑制导频污染算法的研究[D];电子科技大学;2017年

本文编号：2851300