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面向5G的3D MIMO干扰抑制方案的研究与实现

发布时间:2020-08-22 03:44
【摘要】:三维多输入多输出(3 Dimensional Multiple Input Multiple Output,3D MIMO)技术充分利用了水平和垂直维的天线自由度,可以更好地抑制系统中的干扰并有效提升系统容量,已经成为了5G移动通信的核心技术。为了进一步提高3D MIMO系统和速率并减小系统中的干扰,本文研究了3D MIMO系统的干扰抑制技术,主要研究了3D MIMO系统预编码方案,具体研究工作如下:第一,本文针对仅具备统计信道状态信息(Channel State Information,CSI)的3D MIMO蜂窝系统下行链路中的干扰抑制问题,提出了基于用户分组的多层预编码方案。基于平均信漏噪比的下限并考虑到被调度用户的公平性,提出了一种仅利用统计CSI的用户分组算法,并将该用户分组算法应用于多层预编码框架设计。所提出的方案仅使用用户的统计CSI,大大降低了基站(Base Station,BS)所需的CSI。仿真结果表明,该方案具有良好的公平性与较高的和速率。第二,本文针对分别具有统计CSI和瞬时CSI的用户,研究了两类用户在3D MIMO系统中的下行链路传输模式,解决了混合利用统计和瞬时CSI的下行预编码的设计问题。利用3D MIMO信道的克罗内克积的性质,提出了扩展的迫零预编码方法,用于最小化BS的总发射功率。仿真结果表明,该方案具有更低的复杂度和良好的速率。
【学位授予单位】:南京邮电大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2019
【分类号】:TN929.5
【图文】:

信道模型,垂直角


图 2.2 IMT-A 信道模型信道模型模型相较于传统的 2D MIMO 信道模型,其模型中的垂直与垂直维度来描述,其空间角可以拆分为水平角与垂直角.3 所示,其中 为垂直角, 为水平方位角,设水平天线数

模型图,模型,信道模型,空间角


图 2.2 IMT-A 信道模型模型相较于传统的 2D MIMO 信道模型,其模型中的直维度来描述,其空间角可以拆分为水平角与垂,其中 为垂直角, 为水平方位角,设水平天

天线阵列,阵元,相位差


图 2.4 ULA 天线阵列为( )2 sin 2 2 sin 2 ( 1) sin1, , ,...,hd d dj j j NLAe e e = 的相位差,d 为天线间距, 为波长。接下来分。对于第m行第n列的天线阵元来说,设vd 为移为2 sinvvd = = ,则其所在行相邻阵元的响应相移为2 cos coshhd = = 元,该( m , n )位置阵元总的相位差是垂直域和水

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