Massive MIMO通信系统中的物理层关键技术研究

发布时间：2017-06-09 10:08

  本文关键词：Massive MIMO通信系统中的物理层关键技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：Massive MIMO (Multiple-Input Multiple-Output)作为超4G(Generation)/5G中的备选关键技术之一,已经取得了广泛的研究。Massive MIMO是指在基站安装几十根到几百跟天线,同时服务几十个用户且采用TDD (Time Division Duplexing)的系统。研究结果表明Massive MIMO具有极高的频率效率和能量效率,可以在很大程度上抑制小区内和小区间的干扰,极大地提高系统的总容量。 考虑到移动通信系统中节能的要求,能量效率问题必然是Massive MIMO的研究重点之一。本文提出了一种高能量效率的天线选择方法,在小区的信道容量大于某一参考门限时,通过对发送天线个数、发送天线子集、可服务移动终端子集的联合优化来提高系统的能量效率。考虑到联合优化的复杂性问题,本文给出了与联合优化等价的分步优化,并给出了采用分步优化时的整体流程。仿真结果表明,采用该分步优化算法,可以获得与联合优化相当的性能。 导频污染是研究Massive MIMO的一个首要问题,导频污染是限制Massive MIMO系统容量性能提升的一个重要因素。导频污染产生的根本原因是不同小区的不同用户采用了相同频率、相同导频且同时传输信息所致的。对于边缘用户而言,导频污染对其产生的影响更为严重,所以本论文提出了一种针对提高小区边缘用户性能的算法：一种基于频率及小区分割的导频污染算法。该算法使用了部分频率复用的思想,通过从频率上来区分不用的用户,从而达到缓解导频污染的目的。仿真结果表明,采用本文所提出的算法,边缘用户的性能有很大的提高。
【关键词】：Massive MIMO 能量效率 5G 导频污染
【学位授予单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN919.3
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-16
• 1.1 研究背景与意义9-10
• 1.2 课题研究现状10-12
• 1.3 5G研究现状12-14
• 1.4 论文主要工作及结构14-16
• 第二章 Massive MIMO物理层关键技术分析16-41
• 2.1 引言16
• 2.2 MIMO基础知识16-23
• 2.2.1 MIMO分集、复用与波束赋形16-18
• 2.2.2 MIMO信号检测18-20
• 2.2.3 MU-MIMO预编码20-23
• 2.3 Massive MIMO能量效率研究现状23-28
• 2.3.1 Massive MIMO系统模型23-24
• 2.3.2 传统能量有效的天线选择方案24-28
• 2.4 Massive MIMO导频污染研究现状28-40
• 2.4.1 Massive MIMO导频污染系统模型28-29
• 2.4.2 导频污染29-32
• 2.4.3 导频污染预编码32-36
• 2.4.4 时移导频传输方案36-40
• 2.5 本章小结40-41
• 第三章 Massive MIMO中高能效天线选择算法41-53
• 3.1 引言41-42
• 3.2 基于天线选择的能量效率模型42-45
• 3.2.1 Massive MIMO传输模型42-43
• 3.2.2 Massive MIMO功耗模型43-44
• 3.2.3 能量效率问题描述44-45
• 3.3 高能效Massive MIMO天线选择算法分析45-47
• 3.3.1 高能效天线选择的联合优化问题45-46
• 3.3.2 高能效天线选择的流程46-47
• 3.4 仿真结果分析47-51
• 3.5 本章小结51-53
• 第四章 Massive MIMO导频污染缓解算法53-61
• 4.1 引言53-54
• 4.2 部分频率复用模型54-55
• 4.3 基于频率及小区分割的导频污染缓解算法分析55-57
• 4.3.1 部分频率复用在导频污染中的应用55
• 4.3.2 基于频率及小区分割的导频污染算法分析55-57
• 4.4 仿真结果分析57-60
• 4.5 本章小结60-61
• 第五章 总结与展望61-63
• 5.1 论文工作总结61
• 5.2 下一步工作展望61-63
• 参考文献63-67
• 致谢67-68
• 硕士期间研究成果68

【参考文献】

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1 傅海阳;陈技江;曹士坷;贾向东;;MIMO系统和无线信道容量研究[J];电子学报;2011年10期

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本文编号：435100