基于干扰对齐的预编码算法MSV在协作多点传输LTE-A系统中的应用

发布时间：2017-03-27 17:08

  本文关键词：基于干扰对齐的预编码算法MSV在协作多点传输LTE-A系统中的应用，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：协作多点传输技术(CoMP)是LTE-A系统中为了有效抑制小区间的干扰提出的一种实现机制,其充分利用MIMO信道的特性,采用预编码算法来消除小区间的干扰,在提高系统整体性能方面有巨大的优势。干扰对齐技术是对发送信号进行预编码处理,使得接收端接收到的干扰信号被对齐到特定的空间,从而达到干扰消除的目的。随着5G空中接口技术标准的提出,协作多点传输技术确立了其在5G系统中对于消除小区间干扰的重要性。本文虽然在4G网络的LTE-A系统中对协作多点传输系统和其相关技术做了研究和创新,但其在5G系统中依然具有重要意义。首先,本文主要针对基于BBU+RRU模式的协作多点传输机制,介绍了CoMP系统及其分类,并详细分析了CoMP系统的网络模型和系统模型,确立了本文所需的信道模型和系统模型。其次,在分析预编码算法消除小区间干扰原理的基础上,对干扰对齐技术做了深入研究,阐述了干扰对齐的原理和分类。针对传统干扰对齐技术的缺陷,即忽略了小区用户的信道状态信息,本文提出了两种基于信道奇异值分解的干扰对齐预编码算法的改进,使得该预编码矩阵能够在更靠近有用信号的信道的同时远离干扰信号,并从理论上分析了其合理性。发射端发送的信号经过本文改进的预编码算法处理后,能够经历最优的信道传送信息,由此可以在很大程度上提高系统的吞吐量。最后,本文建立了CoMP-MU-MIMO的系统仿真模型,模拟了每个小区多个边缘用户的真实场景,分别实现了小区模型和信道模型仿真,并对用户数据的调制,调度过程做了仿真实现,最终确立了整个系统仿真流程,由此可以计算小区平均吞吐量。通过系统平均吞吐量的仿真结果,证明了本文提出的两种干扰对齐预编码算法改进在提升小区吞吐量,尤其是边缘用户吞吐量方面的巨大优势。本文提出的干扰对齐算法,在提高系统整体吞吐量的同时也降低了系统的误码率,对以后小区间干扰抑制的研究有一定的借鉴意义。
【关键词】：多输入多输出 协作多点传输 干扰对齐 预编码算法 系统吞吐量
【学位授予单位】：青岛科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN929.5
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 1 绪论9-14
• 1.1 课题研究背景及意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-11
• 1.3 课题的提出11-12
• 1.4 本文的研究内容与论文的结构安排12-14
• 2 协作多点传输技术14-31
• 2.1 CoMP系统14-22
• 2.1.1 CoMP系统简介14-15
• 2.1.2 CoMP分类15-17
• 2.1.3 联合处理/传输方案介绍17-19
• 2.1.4 CoMP网络模型19-22
• 2.2 LTE-A系统中CoMP技术的研究22-29
• 2.2.1 CoMP系统协作原理22-23
• 2.2.2 协作集的选择23-25
• 2.2.3 CoMP协作反馈机制25-26
• 2.2.4 CoMP下的预编码算法26-27
• 2.2.5 CoMP下的调度算法27-29
• 2.3 CoMP系统在 5G下的演进29-30
• 2.4 本章小结30-31
• 3 干扰对齐基本原理及分类31-41
• 3.1 干扰对齐技术31-36
• 3.1.1 干扰的产生31-32
• 3.1.2 传统干扰处理方案32-33
• 3.1.3 自由度的引入33-34
• 3.1.4 干扰对齐基本原理34-36
• 3.2 干扰对齐的分类36-40
• 3.2.1 渐进干扰对齐方案36-39
• 3.2.2 盲干扰对齐方案39
• 3.2.3 信道信息延迟干扰对齐方案39-40
• 3.3 本章小结40-41
• 4 基于SVD分解的干扰对齐改进41-52
• 4.1 CoMP系统模型41-46
• 4.1.1 无线信道模型41-43
• 4.1.2 系统信道模型43-46
• 4.2 经典干扰对齐方法(CJ-IA)的回顾46-47
• 4.3 本文对多用户干扰对齐的改进47-51
• 4.3.1 问题的提出及改进思路47-48
• 4.3.2 干扰对齐改进算法MSV-148-49
• 4.3.3 干扰对齐改进算法MSV-249-51
• 4.4 本章小结51-52
• 5 系统仿真实验52-69
• 5.1 CoMP系统流程52-54
• 5.1.1 JP-CoMP系统工作流程52-53
• 5.1.2 JP-CoMP系统仿真53-54
• 5.2 小区模型仿真54-55
• 5.2.1 初始化基站55
• 5.2.2 初始化小区边缘用户55
• 5.3 信道模型仿真55-57
• 5.3.1 阴影效应仿真代码56
• 5.3.2 路径效应仿真代码56
• 5.3.3 信道矩阵仿真代码56-57
• 5.4 系统仿真57-63
• 5.4.1 生成用户的传输数据57
• 5.4.2 调制机制仿真代码57-59
• 5.4.3 预编码仿真过程59-60
• 5.4.4 小区平均吞吐量仿真过程60-61
• 5.4.5 系统平均吞吐量仿真过程61-63
• 5.5 预编码改进算法仿真及效果分析63-68
• 5.5.1 改进算法MSV-1 仿真63-65
• 5.5.2 改进算法MSV-2 仿真65-67
• 5.5.3 仿真结果及分析67-68
• 5.6 本章小结68-69
• 6 总结与展望69-71
• 6.1 本论文工作总结69-70
• 6.2 未来工作展望70-71
• 参考文献71-75
• 附录75-76
• 致谢76-77
• 攻读硕士期间发表的学术论文77-78

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

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6 刘晶;常永宇;潘\，

本文编号：270719