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3D-MIMO系统预编码技术的研究

发布时间:2018-05-16 09:10

  本文选题:3D-MIMO + 预编码 ; 参考:《南京邮电大学》2017年硕士论文


【摘要】:随着有源天线系统(Active Antenna System,AAS)的出现,3D-MIMO(Three Dimension Multiple-Input Multiple-Output)成为了5G系统的关键技术。其不仅实现了水平维波束赋型的控制,而且可以充分利用信道垂直空间的自由度。由于可用天线端口个数限制了天线数量的使用且信号只能实现水平和垂直方向单路数据流的传输,因此需要重新设计3D预编码多流传输方案以适应3D天线阵列。对于越来越多的待服务用户之间的干扰和共同竞争信道资源问题,多用户预编码技术也需要进一步的研究。针对现有方案如何在水平维和垂直维同时实现多流传输的问题,首先,研究了3D-MIMO系统中预编码的不同设计方式。其次,研究了3D-MIMO系统中基于信道状态信息参考信号(Channel State Information Reference Signals,CSI-RS)的独立式和波束赋形式预编码方案。然后,将基于克罗内克积的3D-MIMO预编码与CSI-RS导频端口设计相结合提出了一种水平维和垂直维的多流传输方案。最后,给出了水平维和垂直维不同数据流数对系统容量影响的仿真。针对3D-MIMO系统中多用户预编码的设计问题,首先,介绍了多用户有限反馈系统模型和多用户预编码方案。接下来,研究了多用户调度系统的平均吞吐量和公平性。然后,设计了分离式和联合式两种3D码本,提出了一种基于正交码本的多用户3D预编码方案,针对用户调度的不公平问题,借鉴了轮询调度和比例公平调度的思想进行了改进。最后,通过仿真,比较了水平维和垂直维反馈比特数对系统容量的影响,以及三种调度方案的系统吞吐量和公平性。
[Abstract]:With the emergence of active Antenna system AAS (active Antenna system), 3D-MIMOMOE three Dimension Multiple-Input Multiple-Output has become the key technology of 5G system. It not only realizes the horizontal dimensional beamforming control, but also makes full use of the degree of freedom in the vertical space of the channel. Since the number of antennas is limited by the number of available antennas and the signal can only be transmitted horizontally and vertically, it is necessary to redesign the 3D precoding multi-stream transmission scheme to fit the 3D antenna array. Multi-user precoding technology also needs further research for more and more interference between users to be served and common competition for channel resources. In order to solve the problem of how to realize multi-stream transmission simultaneously in horizontal and vertical dimensions, the different design methods of pre-coding in 3D-MIMO system are studied. Secondly, the independent and beam-assigned precoding schemes based on channel state information reference signal channel State Information Reference signals CSI-RSs in 3D-MIMO systems are studied. Then, combining the 3D-MIMO precoding based on Croneker product with the design of CSI-RS pilot port, a multi-stream transmission scheme with horizontal and vertical dimensions is proposed. Finally, the simulation of the influence of different data flow numbers on the capacity of the system is given. Aiming at the design of multi-user precoding in 3D-MIMO system, the multi-user finite feedback system model and multi-user precoding scheme are introduced. Then, the average throughput and fairness of multiuser scheduling system are studied. Then, two separate and combined 3D codebooks are designed, and a multi-user 3D precoding scheme based on orthogonal codebook is proposed. Aiming at the unfairness of user scheduling, the ideas of polling scheduling and proportional fair scheduling are improved. Finally, the effects of horizontal and vertical dimension feedback bits on system capacity, as well as the system throughput and fairness of the three scheduling schemes are compared by simulation.
【学位授予单位】:南京邮电大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TN919.3

【参考文献】

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本文编号:1896267

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