当前位置:主页 > 科技论文 > 信息工程论文 >

终端协同D2D多用户MIMO关键技术研究

发布时间:2018-11-07 11:01
【摘要】:MIMO(Multi-Input-Multi-Output)技术能够提供更多的空间自由度,在相同的时频资源上以空间复用的方式,利用多根天线同时传输多流数据,是一种增加系统容量的必要方法。MU-MIMO技术在同一时频资源服务多个用户,是传统SU-MIMO技术的多用户扩展。在下行数据传输时,如果基站已知下行信道状态信息,就可以通过预编码技术对发送信号进行预处理,将多用户干扰在发射端提前消除或者抑制,从而实现多用户通信,并充分发掘系统多用户分集增益,提高下行MU-MIMO系统的性能。预编码技术的重要前提是发射机知道当前时刻的信道状态信息,并且信道状态信息的准确程度,对蜂窝系统的性能有重要的影响。在FDD系统中,上下行信道使用的是不同的频点,因此不存在信道的互易性。发射机无法直接获取下行的信道状态信息,只能依靠来自接收机的信道反馈信息。D2D通信技术具有短距离通信和直接通信的特点,使得距离比较近的用户可以通过一定的方式共享本地信息。为MU-MIMO通信系统的进一步优化提供了一种新的思路。本文主要研究基于终端协同的MU-MIMO技术。将D2D通信技术引入现有MU-MIMO系统中,优化现有下行MU-MIMO系统中,因MU之间没有信息交互,各UE上行链路反馈能力有限,及下行预编码矢量的不完全正交性等因素引起的诸多问题。本文希望借助UE间的D2D链接,辅助MU-MIMO解决上述问题,形成MU-MIMO+D2D的具有竞争力的方案,提高现有蜂窝系统容量,推动MU-MIMO+D2D的标准化以及商用化。具体包括如下几个方面:首先,通过对传统的各种基于码本和基于非码本的预编码方案的分析,给出终端协同MU-MIMO新系统的潜在性能分析。其次,分析现有MU-MIMO系统存在的问题。如MU-MIMO配对概率低、CQI失配问题、多用户间干扰大、上行反馈量大等问题。第三,从联合信道估计的角度给出终端协同的新方案。基于Rank-2码本提出了一种基于广播模式的终端协同MU-MIMO增强方案。基于Rank-1码本提出了一种解决CQI失配问题的MU-MIMO增强方案。第四,从联合接收增强的角度给出终端协同的改进接收方案。分别基于检测数据和列范数交互提出终端协同干扰删除改进接收方案。第五,研究了基于终端协同的用户配对。分析了终端协同用户配对理论上限的计算方法,基于共享的本地CSI信息,提出了最大SU容量配对、最大奇异值配对及基于码本正交性配对等方案。最后,对上述新方案的吞吐性能等指标进行仿真比较。
[Abstract]:MIMO (Multi-Input-Multi-Output) technology can provide more spatial degrees of freedom, using multiple antennas to transmit multi-stream data simultaneously on the same time-frequency resources in a spatial multiplexing manner. MU-MIMO technology serves multiple users in the same time-frequency resource and is a multiuser extension of traditional SU-MIMO technology. When the downlink data is transmitted, if the base station knows the downlink channel state information, it can preprocess the transmitted signal by pre-coding technology, eliminate or suppress the multi-user interference in advance at the transmitter, and realize multi-user communication. And fully explore the system multi-user diversity gain, improve the performance of downlink MU-MIMO system. The important premise of precoding technology is that the transmitter knows the channel state information at the current time and the accuracy of the channel state information has an important effect on the performance of cellular system. In FDD systems, the uplink and downlink channels use different frequency points, so there is no channel reciprocity. The transmitter can not directly obtain the downlink channel state information, and can only rely on the channel feedback information from the receiver. D2D communication technology has the characteristics of short distance communication and direct communication. So that closer users can share local information in a certain way. It provides a new idea for the further optimization of MU-MIMO communication system. This paper mainly studies MU-MIMO technology based on terminal collaboration. The D2D communication technology is introduced into the existing MU-MIMO system, and the existing downlink MU-MIMO system is optimized. Because there is no information exchange between MU, the uplink feedback ability of each UE is limited. And some problems caused by the incomplete orthogonality of the downlink precoding vector. This paper hopes to use D2D links between UE to assist MU-MIMO to solve the above problems, to form a competitive solution of MU-MIMO D2D, to increase the capacity of existing cellular systems, and to promote the standardization and commercialization of MU-MIMO D2D. It includes the following aspects: firstly, the potential performance of the new cooperative MU-MIMO system is analyzed by analyzing the traditional precoding schemes based on codebook and non-codebook. Secondly, the existing problems of MU-MIMO system are analyzed. For example, the MU-MIMO pairing probability is low, the CQI mismatch problem, the multi-user interference is big, the uplink feedback quantity is large and so on. Thirdly, a new scheme of terminal collaboration is proposed from the point of view of joint channel estimation. A cooperative MU-MIMO enhancement scheme based on broadcast mode is proposed based on Rank-2 codebook. Based on Rank-1 codebook, a MU-MIMO enhancement scheme to solve CQI mismatch problem is proposed. Fourth, from the point of view of joint reception enhancement, the improved receiving scheme of terminal cooperation is given. Based on the interaction of detection data and column norm, the improved receiving scheme of terminal cooperative interference deletion is proposed. Fifth, user pairing based on terminal collaboration is studied. Based on the shared local CSI information, the maximum SU capacity pairing, maximum singular value pairing and code-based orthogonality pairing are proposed. Finally, the performance of the new scheme is simulated and compared.
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TN919.3

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 孙增友;李亚;;基于和速率最大化的毫米波MIMO混合预编码算法[J];东北电力大学学报;2017年06期

2 查培;景小荣;;基于字典学习的毫米波大规模MIMO系统混合预编码[J];电讯技术;2017年08期

3 秦舒雅;杨龙祥;;面向5G的大规模MIMO预编码算法比较研究[J];计算机技术与发展;2015年07期

4 谢斌;谢舒闽;刘述睿;;单用户毫米波大规模MIMO系统的混合预编码方案设计[J];高技术通讯;2017年05期

5 李秀娜;罗汉文;丁铭;刘伟;马继鹏;;一种用于MIMO组簇系统的自适应预编码技术[J];上海交通大学学报;2012年06期

6 邓玉茹;施奇铭;;MIMO下行链路系统预编码技术[J];电子世界;2011年13期

7 王枝光;惠晓威;;基于MIMO系统的预编码技术研究[J];科学技术与工程;2007年23期

8 黄天宇;马林华;胡星;黄绍城;孙康宁;刘士平;;一种实用的毫米波大规模MIMO混合预编码算法[J];电子与信息学报;2017年08期

9 张卓;刘彤;;基于空间相关性的大规模多用户MIMO预编码[J];应用科技;2018年01期

10 张继荣;吕沙沙;;一种改进的大规模MIMO线性预编码算法[J];西安邮电大学学报;2018年02期

相关会议论文 前10条

1 马守贵;陈明;;MIMO系统中基于离散速率集的线性预编码研究[A];2008通信理论与技术新发展——第十三届全国青年通信学术会议论文集(下)[C];2008年

2 赵珊;程明智;舒后;;一种基于SVD分解的MIMO无线信道联合预编码算法[A];2016年全国通信软件学术会议程序册与交流文集[C];2016年

3 王亚茜;柏庆;束锋;盛卫星;王建新;;多基站多用户MIMO系统下行链路最大化信泄噪比预编码器的基于信干噪比功率的分配方案[A];2011全国无线及移动通信学术大会论文集[C];2011年

4 黄永明;杨绿溪;;采用分组线性星座预编码OFDM的分层空时传送方式及其迭代接收[A];第十二届全国信号处理学术年会(CCSP-2005)论文集[C];2005年

5 刘金柳;李颖;孙岳;;一种适用于半双工MIMO中继系统的新型发送端预编码策略[A];中国电子学会第十七届信息论学术年会论文集[C];2010年

6 冯亦琳;任品毅;汪瑞;魏莉;;多用户MIMO系统中基于块对角化预编码的天线选择算法[A];2009通信理论与技术新发展——第十四届全国青年通信学术会议论文集[C];2009年

7 王杰;张国梅;吕刚明;李国兵;;导频时移大规模MIMO中的预编码和功率控制[A];陕西省通信学会2016年学术年会论文集[C];2016年

8 李海强;李颖;张元龙;;多用户MIMO中继通信系统中的网络预编码方案[A];中国电子学会第十六届信息论学术年会论文集[C];2009年

9 邵玉斌;龙华;向凤红;;MIMO通信系统空域维纳预编码器及性能分析[A];中国通信学会第五届学术年会论文集[C];2008年

10 李建峰;张小飞;;MIMO雷达中幅相误差下的联合角度和多普勒频率估计[A];第十一届全国博士生学术年会——信息技术与安全专题论文集[C];2013年

相关重要报纸文章 前5条

1 大唐移动;大唐移动3D MIMO解决方案[N];通信产业报;2016年

2 佚名;MIMO天线与载波聚合对5G有多重要[N];中国信息化周报;2017年

3 本报记者 遥歌;华为分布式MIMO带给用户更好体验[N];人民邮电;2017年

4 ;安捷伦推出MIMO接收机测试仪[N];人民邮电;2008年

5 若水;华为3D MIMO,大幅提升现网频谱效率[N];人民邮电;2018年

相关博士学位论文 前10条

1 郑凤;无线MIMO系统的预编码技术与协作多点传输技术研究[D];北京邮电大学;2012年

2 戴继生;线性MIMO系统预编码技术的研究[D];中国科学技术大学;2010年

3 刘萌萌;未来MIMO技术的性能分析和预编码研究[D];北京邮电大学;2015年

4 邵林;Massive MIMO系统下行预编码方案与性能研究[D];北京邮电大学;2018年

5 李毅;蜂窝无线通信系统干扰抑制及多天线预编码技术研究[D];西南交通大学;2018年

6 翟雄飞;5G毫米波大规模天线系统预编码优化算法研究[D];浙江大学;2018年

7 施风;移动通信中MIMO系统的线性预编码技术研究[D];东南大学;2005年

8 奚家熹;无线通信中的预编码技术[D];复旦大学;2007年

9 刘毅;MIMO信道预编码技术研究[D];西安电子科技大学;2007年

10 张蕾;非线性预编码技术研究[D];浙江大学;2016年

相关硕士学位论文 前10条

1 韩元超;终端协同D2D多用户MIMO关键技术研究[D];电子科技大学;2017年

2 任婕;多用户MIMO系统预编码的技术研究[D];长春理工大学;2014年

3 张博;MIMO通信中的预编码技术研究[D];电子科技大学;2008年

4 夏美庆;MIMO通信中的预编码技术研究[D];五邑大学;2011年

5 张丽;大规模MIMO系统中基于迭代算法的预编码方法研究[D];安徽大学;2017年

6 SADEQI MOHAMMAD ARIF;大规模MIMO系统中线性预编码方法的研究[D];安徽大学;2017年

7 郑和;大规模MIMO预编码技术研究与实现[D];电子科技大学;2015年

8 丁威;大规模MIMO系统中预编码技术的研究[D];北京邮电大学;2014年

9 张笑非;多用户MIMO系统的预编码技术[D];大连理工大学;2009年

10 向中秋;3D MIMO中预编码技术的仿真设计与实现[D];北京邮电大学;2017年



本文编号:2316147

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/xinxigongchenglunwen/2316147.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户770ea***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com