基于速率分拆的MU-MIMO增强技术研究

发布时间：2020-12-07 05:54

　　随着社会不断发展,用户对数据传输速率和传输质量有了更高的要求。MU-MIMO技术能够在相同的时频资源上同时服务多个用户,大幅提升系统容量。为了实现MIMO技术带来的增益,发射端需要高质量的CSIT来消除干扰。然而,在实际场景中高质量CSIT很难获得,导致用户间干扰无法有效消除,造成系统性能下降。速率分拆技术是一种处理多用户或多小区干扰的传输策略,其基本思想是将每个信息分拆成一个公共信息和一个私有信息,并将公共信息叠加在私有信息之上传输。速率分拆技术能够减轻用户间干扰,提升系统自由度和传输速率,是MU-MIMO的热点技术之一。围绕速率分拆技术,本文主要研究内容如下:第一,研究小维度天线速率分拆方案,从不同CSIT质量和不同码本等角度对方案进行数值仿真验证。针对方案中功率分配算法的不足,提出一种基于凸优化的速率分拆方案,并通过数值仿真证明了所提出方案的有效性。第二,参照LTE-A协议搭建FDD 下行链路级仿真平台,将速率分拆方案应用于该链路平台,并从吞吐量和误块率等角度与传统的多用户广播方案进行对比,验证速率分拆方案在链路系统中的性能;针对链路仿真中出现的问题,从不同角度出发提出了两种不同... 

【文章来源】：北京邮电大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：84 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２－１?ＭＵ－ＭＩＭＯ系统，速率分拆技术总体框架［２４ｉ??

?＂＂ＴＤＭＡ??图２－２速率分拆方案与传统方案的自由度域比较［２４１??图２－２展示了当ＣＳＩＴ不完美时，速率分拆方案与其他方案的最优自由度域。??要证明速率分拆方案在整个自由度域是可实现的，证明拐点是可实现的即可｜８１。??３基站只服务一个用户时，（１，０）和这两个极端情况可以实现。接下来证明??（１．〇）和是可实现的。具体地，（＼，／？ｐｌ，／？ｐ２）分别表示公共信息速率、用户１??私有信息速率和用户２私有信息速率，（〇ｐｌ，＾／ｐ２）分别表示三种信息对应的自??由度。基站计划发给用户１和用户２的信息分别表示为＼和＼２。考虑一种极端??情况，公共信息全部由用户１的信息拆分得到，用户２不做信息拆分，即??ｘｉ＝（ｘｉ：，ｘＰｉ），其对应的自由度名＝４?＋?４，基站发送的信号??为ｘ?＝?ｘ￡?＋?ｘｐｌ?＋ｘｐ２。私有信息的功率需要满足Ｐｐ?￣Ｐａ，以满足私有信息在非目标??接收端会淹没于噪声之中且在目标接收端处于水平；公共信息的功率满足??忍？户。接收端解码过程如下

２．３．１系统模型??２．３．１．１系统模型??考虑一个单小区２－用户的ＭＩＳＯ广播信道场景，系统模型如图２－３所示。其??中，基站配置Ｍ根天线，两用户均为单天线。??????Ａ?＾?＾０＾１??Ｉ?￣?Ｊ??反馈??图２－３系统模型［１９］??基站发送的信号为ＳｅＣＭｘｌ，满足功率条件￡［＾｜｜２］＾户。用户／ｔ收到的信号??ｈ表示为：??少々＝ｈ＜．?ｓ?＋?￡＾．，众＝１，２?（２－１）??其中，表示基站与用户ｙｔ之间的信道矢量，服从均值为０、方差为１的??复高斯分布，ｑ表示方差为１的高斯噪声，Ｐ为总功率。??２．３．１．２ＣＳＩＴ?模型??在ＦＤＤ系统中，基站需要通过用户估计和反馈获取信道状态信息。由于反??馈链路速率受限，因此需要在接收端对信道进行矢量量化。假设接收端可以准确??估计信道

【参考文献】：
期刊论文
[1]MIMO无线通信系统信道容量分析[J]. 沈华.  信息通信. 2014(02)



本文编号：2902752