基于绿色通信的3D大规模MIMO天线选择算法的研究

发布时间：2021-04-14 20:48

　　移动通信已经进入5G（Fifth Generation,5G）时代,而3D大规模MIMO（3D Massive Multiple-input Multiple-output）技术是5G移动通信的关键技术。3D大规模MIMO技术不仅包含传统MIMO技术的优点,也具有独特的性质,但是该技术也带来一些新的问题。由于采用了大规模天线阵列,不仅使得射频链路大大增加,而且也增加了系统的功耗,这与近年来绿色通信的理念相违背;并且3D大规模MIMO增加了垂直维度的信息,使得信道建模更加困难。因此本文提出基于绿色通信的3D大规模MIMO天线选择算法。算法的目的是在满足通信质量和通信容量的前提下,降低系统功耗,达到绿色通信。本文主要研究内容如下:本文建立了 3D大规模MIMO系统的信道模型。在基站端采用圆柱体阵列,利用发射信号的垂直俯仰角信息,构造了 3D阵列天线的发射信号模型,结合移动端平面接收阵列,构建了 3D大规模MIMO信道模型。根据接收信号模型,推导了用户的下行功率和干扰功率模型。依据该信号模型,推导了基于绿色通信的3D大规模MIMO天线选择算法。该算法分三部分。第一部分,基于非合作博弈的功率控... 

【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２．１传统ＭＩＭＯ波束形成??Ｆｉｇ．?２．１?Ｂｅａｔｎｆｏｒｍｉｎｇ?ｆｏｒ?ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ?ＭＩＭＯ??－８?－??

图２．３?３Ｄ大规模ＭＩＭＯ系统??Ｆｉｇ．?２．３?３Ｄ?Ｍａｓｓｉｖｅ?ＭＴＭＯ?ｓｙｓｔｅｍ??－９－??

?基于绿色通信的３Ｄ大规模＿０天线选择算法的研宄???２．２系统信道模型?丨??２．２．１?３Ｄ?ＭＩＭＯ通信信道模型??在实际无线通信系统中，通信环境复杂多变，因此信道模型的好坏对通信质量有直??接影响，所以ＭＩＭＯ通信系统对信道建模有着严格的要求。鉴于此必须对ＭＩＭＯ系统??进行认真分析，才能保证信道建模的有效性。??传统的２Ｄ?ＭＩＭＯ通信系统中，发射端为通信基站并假设有７Ｖ根发射天线，移动终??端作为接收端并假设有Ｍ根接收天线。图２．４为传统ＭＩＭＯ通信系统信道模型图：??信道传输路径１?到达角Ｙ??度，只有??，射?ｎ???信道传输路径Ｌ??图２．４传统ＭＩＭＯ信道模型??Ｆｉｇ．?２．４?Ｃｈａｎｎｅｌ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ?ＭＩＭＯ?ｓｙｓｔｅｍ??３Ｄ大规模ＭＩＭＯ比传统ＭＩＭＯ增加了垂直维度信息，天线阵列的规模也比传统??ＭＩＭＯ大，因此增加了信道建模难度。如图２．５为３Ｄ?ＭＩＭＯ通信信道模型：??信道传输路径１??离开角度，??方位角＆俯??Ｖ－ｘ??基站发射?［＼?）?？用户接收??端???端???｜?信道传输路径Ｌ?Ｙ＿??图２．５?３Ｄ?ＭＩＭＯ信道模型??Ｆｉｇ．?２．５?Ｃｈａｎｎｅｌ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?３Ｄ?ＭＩＭＯ?ｓｙｓｔｅｍ??－１０?－??

【参考文献】：
期刊论文
[1]5G超密集网络的能量效率研究综述[J]. 马忠贵,宋佳倩.  工程科学学报. 2019(08)
[2]5G Green Mobile Communication Networks[J]. Guoqiang Mao.  中国通信. 2017(02)
[3]多小区认知无线电网络中基于非合作博弈的功率控制算法[J]. 周元元,张量,范程华.  安庆师范学院学报(自然科学版). 2015(02)
[4]5G移动通信发展趋势与若干关键技术[J]. 尤肖虎,潘志文,高西奇,曹淑敏,邬贺铨.  中国科学:信息科学. 2014(05)
[5]认知无线电中基于非合作博弈的功率分配方法[J]. 杨春刚,李建东,李维英,陈东,陈丹.  西安电子科技大学学报. 2009(01)



本文编号：3137991