大规模MIMO系统的干扰抑制合并技术研究

发布时间：2018-05-01 10:05

本文选题：LTE + 大规模MIMO　；参考：《大连海事大学》2016年硕士论文

【摘要】：多输入多输出(MIMO)技术以其提高系统容量和链路可靠性的优势已在第四代移动通信标准LTE中被广泛应用。随着智能终端的普遍使用,无线数据传输速率需求快速增长,并且系统能源消耗所占比例不断增加,降低能耗也已逐渐成为移动通信发展的紧要需求。为此,人们提出了大规模MIMO技术,其主要是通过在基站配置大规模天线阵列来解决上述问题。然而随着频谱资源越来越紧张,网络进行同频组网引起小区间干扰,在LTE网络中尤其明显,而在大规模MIMO系统中由于导频污染所引起的相邻小区间干扰也变得越来越严重,因此本文主要研究传统MIMO系统和大规模MIMO系统中的干扰抑制合并(IRC)技术。本文首先在LTE下传统多小区多用户MIMO系统上行链路中分析了基于最小均方误差准则的IRC,并和最大比合并(MRC)进行性能仿真对比。结果表明,MRC在系统不存在同频干扰时性能要优于IRC,当有干扰时,MRC把干扰当成噪声进行处理,不能有效抑制干扰信号,而IRC把噪声和干扰分开考虑可以对干扰起到抑制的作用。然后在多小区多用户大规模MIMO系统上行链路中研究了基于最大信干噪比准则的IRC,该方法利用小区间干扰和信道估计之间的相关性来抑制干扰。在非理想和理想信道状态信息(CSI)下,分别分析了基站天线数、用户发送功率、功率收缩因子和干扰因子对IRC、MRC和MMSE方法系统性能的影响。仿真结果表明；(1)低信噪比下IRC比MRC和MMSE的误码率低；(2)当增加用户发送功率时,非理想CSI下,IRC性能比MRC和MMSE好并且都不能大幅度提高系统性能,而理想CSI下,可以有效提高IRC和MMSE接收的系统性能且MMSE和IRC性能相近；(3)增加基站天线数能有效提高系统性能并且IRC性能明显优于MRC和MMSE; (4)在满足一定服务质量情况下,非理想CSI下用户发送功率与基站天线数的平方根成反比,然而有时为达到一定频谱效率,用户发送功率与基站天线数的3/4次幂成反比就可以实现,更能节省功率,理想CSI下用户发送功率与基站天线数成反比。
[Abstract]:Multi - input multiple - output ( MIMO ) technology has been widely used in the fourth generation mobile communication standard LTE , which has been widely used in the fourth generation mobile communication standard LTE . In this paper , the interference suppression combining ( IRC ) technology based on the minimum mean square error criterion is studied in the uplink of the multi - cell multi - user MIMO system .
( 1 ) IRC is lower than MRC and MMSE under low SNR ;
( 2 ) When the user transmit power is increased , the IRC performance is better than MRC and MMSE under the non - ideal CSI , and the performance of the system can not be greatly improved , and the system performance of IRC and MMSE reception can be effectively improved under the ideal CSI , and the MMSE and IRC performance are similar ;
( 3 ) increasing the number of antennas of the base station can effectively improve the performance of the system and the IRC performance is obviously better than MRC and MMSE ; ( 4 ) under the condition of meeting certain quality of service , the power of the user under the non - ideal CSI is inversely proportional to the square root of the antenna number of the base station ;

【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN919.3

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