大规模MIMO蜂窝网络中导频功率控制方法的研究

发布时间：2017-09-03 15:01

  本文关键词：大规模MIMO蜂窝网络中导频功率控制方法的研究

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【摘要】：大规模多输入多输出(Multiple-In Multiple-Out MIMO)技术作为第五代移动通信技术(5G)研究的关键技术之一已经成为当今无线通信研究热点。大规模MIMO系统中基站配备有上百上千甚至更多个天线,且天线数目远大于活动状态的用户数。当天线数目趋于无穷大时,大规模MIMO信道趋向于正交。如果要利用信道的正交性,则对基站端能够获取的准确的信道状态信息的要求比较高。信道状态信息则通过信道估计来获取,目前基于导频的信道估计应用比较广泛。由于多小区复用同一套正交导频,必然存在导频污染,从而使信道估计误差增大。导频功率控制方法在减轻导频污染问题的方法中占有很重要的地位。目前导频功率控制方法还存在着导频占用时隙过长影响资源利用率的问题。论文首先介绍了大规模MIMO系统模型,根据导频的帧结构对基于导频的信道估计进行了讨论,其中针对插入导频估计中典型的最小二乘(Least Square LS)信道估计和最小均方误差(Minimum Mean Square Error MMSE)信道估计和叠加导频估计等几种导频估计方法进行了研究。并且进行了导频污染的分析。接着,论文讨论了大规模MIMO蜂窝网络中导频功率控制方法,针对在能够消除相邻小区的导频污染的同时导频占用时隙长度过长带来的资源利用率低的问题,对蜂窝网络中导频功率控制方法进行了研究和改进。改进的方法将蜂窝网络重新分为同类小区不相邻的三类,然后将导频时隙分成不重叠的三个时隙,在一个时隙内只有相同类小区用户发送导频。经过理论推导和仿真证明该改进的方法能够在消除导频干扰的同时减小导频占用时隙长度,提高了资源利用率。为了进一步提高资源利用率这一指标,论文在蜂窝网络中导频功率控制改进方法的讨论基础上对叠加导频估计进行了研究和改进。在蜂窝网络中改变导频传输帧结构,将导频叠加到信息数据上一起发送,同时对导频部分进行功率控制。经过理论推导和仿真证明所提方法在低信噪比的情况下,基于叠加导频的导频功率控制改进方法在信道估计误差和资源利用率两方面性能比改进的基于插入导频的导频功率控制方法更好。
【关键词】：大规模MIMO 蜂窝网络 导频污染 导频功率控制 信道估计 叠加导频
【学位授予单位】：安徽大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN919.3
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-14
• 1.1 研究背景和意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-12
• 1.3 论文的结构安排12-14
• 第二章 大规模MIMO系统信道估计与导频污染的分析14-26
• 2.1 大规模MIMO系统模型14-15
• 2.2 基于导频的信道估计15-24
• 2.2.1 导频帧结构16-18
• 2.2.2 插入导频估计18-22
• 2.2.3 叠加导频估计22-24
• 2.3 导频污染问题分析24-25
• 2.4 本章小结25-26
• 第三章 大规模MIMO蜂窝网络中导频功率控制方法的改进26-35
• 3.1 一维网络中导频功率控制方法26-27
• 3.2 蜂窝网络中导频功率控制方法27-28
• 3.3 蜂窝网络中导频功率控制方法的改进28-30
• 3.4 仿真结果及分析30-34
• 3.5 本章小结34-35
• 第四章 基于叠加导频的导频功率控制改进方法35-45
• 4.1 蜂窝网络中叠加导频估计概述35-36
• 4.2 蜂窝网络中基于叠加导频的导频功率控制改进方法36-39
• 4.3 仿真结果及分析39-44
• 4.4 本章小结44-45
• 第五章 总结与展望45-47
• 5.1 论文总结45-46
• 5.2 展望46-47
• 参考文献47-52
• 致谢52-54
• 攻读硕士学位期间发表的论文和参与的科研项目54

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

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3 王海荣;王玉辉;黄永明;杨绿溪;;大规模MIMO蜂窝网络系统中的导频污染减轻方法[J];通信学报;2014年01期

4 王海荣;王玉辉;黄永明;杨绿溪;;大规模MIMO多小区TDD系统中的导频污染减轻方法[J];信号处理;2013年02期

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中国硕士学位论文全文数据库 前3条

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本文编号：785662