基于速率分拆的MU-MIMO增強(qiáng)技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間：2020-12-07 05:54
隨著社會(huì)不斷發(fā)展,用戶對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速率和傳輸質(zhì)量有了更高的要求。MU-MIMO技術(shù)能夠在相同的時(shí)頻資源上同時(shí)服務(wù)多個(gè)用戶,大幅提升系統(tǒng)容量。為了實(shí)現(xiàn)MIMO技術(shù)帶來(lái)的增益,發(fā)射端需要高質(zhì)量的CSIT來(lái)消除干擾。然而,在實(shí)際場(chǎng)景中高質(zhì)量CSIT很難獲得,導(dǎo)致用戶間干擾無(wú)法有效消除,造成系統(tǒng)性能下降。速率分拆技術(shù)是一種處理多用戶或多小區(qū)干擾的傳輸策略,其基本思想是將每個(gè)信息分拆成一個(gè)公共信息和一個(gè)私有信息,并將公共信息疊加在私有信息之上傳輸。速率分拆技術(shù)能夠減輕用戶間干擾,提升系統(tǒng)自由度和傳輸速率,是MU-MIMO的熱點(diǎn)技術(shù)之一。圍繞速率分拆技術(shù),本文主要研究?jī)?nèi)容如下:第一,研究小維度天線速率分拆方案,從不同CSIT質(zhì)量和不同碼本等角度對(duì)方案進(jìn)行數(shù)值仿真驗(yàn)證。針對(duì)方案中功率分配算法的不足,提出一種基于凸優(yōu)化的速率分拆方案,并通過(guò)數(shù)值仿真證明了所提出方案的有效性。第二,參照LTE-A協(xié)議搭建FDD 下行鏈路級(jí)仿真平臺(tái),將速率分拆方案應(yīng)用于該鏈路平臺(tái),并從吞吐量和誤塊率等角度與傳統(tǒng)的多用戶廣播方案進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證速率分拆方案在鏈路系統(tǒng)中的性能;針對(duì)鏈路仿真中出現(xiàn)的問(wèn)題,從不同角度出發(fā)提出了兩種不同...
【文章來(lái)源】：北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】：84 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
圖２－１?ＭＵ－ＭＩＭＯ系統(tǒng)，速率分拆技術(shù)總體框架［２４ｉ??
?＂＂ＴＤＭＡ??圖２－２速率分拆方案與傳統(tǒng)方案的自由度域比較［２４１??圖２－２展示了當(dāng)ＣＳＩＴ不完美時(shí)，速率分拆方案與其他方案的最優(yōu)自由度域。??要證明速率分拆方案在整個(gè)自由度域是可實(shí)現(xiàn)的，證明拐點(diǎn)是可實(shí)現(xiàn)的即可｜８１。??３基站只服務(wù)一個(gè)用戶時(shí)，（１，０）和這兩個(gè)極端情況可以實(shí)現(xiàn)。接下來(lái)證明??（１．〇）和是可實(shí)現(xiàn)的。具體地，（＼，／？ｐｌ，／？ｐ２）分別表示公共信息速率、用戶１??私有信息速率和用戶２私有信息速率，（〇ｐｌ，＾／ｐ２）分別表示三種信息對(duì)應(yīng)的自??由度�；居�(jì)劃發(fā)給用戶１和用戶２的信息分別表示為＼和＼２�？紤]一種極端??情況，公共信息全部由用戶１的信息拆分得到，用戶２不做信息拆分，即??ｘｉ＝（ｘｉ：，ｘＰｉ），其對(duì)應(yīng)的自由度名＝４?＋?４，基站發(fā)送的信號(hào)??為ｘ?＝?ｘ￡?＋?ｘｐｌ?＋ｘｐ２。私有信息的功率需要滿足Ｐｐ?￣Ｐａ，以滿足私有信息在非目標(biāo)??接收端會(huì)淹沒(méi)于噪聲之中且在目標(biāo)接收端處于水平；公共信息的功率滿足??忍？戶。接收端解碼過(guò)程如下
２．３．１系統(tǒng)模型??２．３．１．１系統(tǒng)模型??考慮一個(gè)單小區(qū)２－用戶的ＭＩＳＯ廣播信道場(chǎng)景，系統(tǒng)模型如圖２－３所示。其??中，基站配置Ｍ根天線，兩用戶均為單天線。??????Ａ?＾?＾０＾１??Ｉ?￣?Ｊ??反饋??圖２－３系統(tǒng)模型［１９］??基站發(fā)送的信號(hào)為ＳｅＣＭｘｌ，滿足功率條件￡［＾｜｜２］＾戶。用戶／ｔ收到的信號(hào)??ｈ表示為：??少々＝ｈ＜．?ｓ?＋?￡＾．，眾＝１，２?（２－１）??其中，表示基站與用戶ｙｔ之間的信道矢量，服從均值為０、方差為１的??復(fù)高斯分布，ｑ表示方差為１的高斯噪聲，Ｐ為總功率。??２．３．１．２ＣＳＩＴ?模型??在ＦＤＤ系統(tǒng)中，基站需要通過(guò)用戶估計(jì)和反饋獲取信道狀態(tài)信息。由于反??饋鏈路速率受限，因此需要在接收端對(duì)信道進(jìn)行矢量量化。假設(shè)接收端可以準(zhǔn)確??估計(jì)信道
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]MIMO無(wú)線通信系統(tǒng)信道容量分析[J]. 沈華. 信息通信. 2014(02)
本文編號(hào)：2902752
【文章來(lái)源】：北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】：84 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
圖２－１?ＭＵ－ＭＩＭＯ系統(tǒng)，速率分拆技術(shù)總體框架［２４ｉ??
?＂＂ＴＤＭＡ??圖２－２速率分拆方案與傳統(tǒng)方案的自由度域比較［２４１??圖２－２展示了當(dāng)ＣＳＩＴ不完美時(shí)，速率分拆方案與其他方案的最優(yōu)自由度域。??要證明速率分拆方案在整個(gè)自由度域是可實(shí)現(xiàn)的，證明拐點(diǎn)是可實(shí)現(xiàn)的即可｜８１。??３基站只服務(wù)一個(gè)用戶時(shí)，（１，０）和這兩個(gè)極端情況可以實(shí)現(xiàn)。接下來(lái)證明??（１．〇）和是可實(shí)現(xiàn)的。具體地，（＼，／？ｐｌ，／？ｐ２）分別表示公共信息速率、用戶１??私有信息速率和用戶２私有信息速率，（〇ｐｌ，＾／ｐ２）分別表示三種信息對(duì)應(yīng)的自??由度�；居�(jì)劃發(fā)給用戶１和用戶２的信息分別表示為＼和＼２�？紤]一種極端??情況，公共信息全部由用戶１的信息拆分得到，用戶２不做信息拆分，即??ｘｉ＝（ｘｉ：，ｘＰｉ），其對(duì)應(yīng)的自由度名＝４?＋?４，基站發(fā)送的信號(hào)??為ｘ?＝?ｘ￡?＋?ｘｐｌ?＋ｘｐ２。私有信息的功率需要滿足Ｐｐ?￣Ｐａ，以滿足私有信息在非目標(biāo)??接收端會(huì)淹沒(méi)于噪聲之中且在目標(biāo)接收端處于水平；公共信息的功率滿足??忍？戶。接收端解碼過(guò)程如下
２．３．１系統(tǒng)模型??２．３．１．１系統(tǒng)模型??考慮一個(gè)單小區(qū)２－用戶的ＭＩＳＯ廣播信道場(chǎng)景，系統(tǒng)模型如圖２－３所示。其??中，基站配置Ｍ根天線，兩用戶均為單天線。??????Ａ?＾?＾０＾１??Ｉ?￣?Ｊ??反饋??圖２－３系統(tǒng)模型［１９］??基站發(fā)送的信號(hào)為ＳｅＣＭｘｌ，滿足功率條件￡［＾｜｜２］＾戶。用戶／ｔ收到的信號(hào)??ｈ表示為：??少々＝ｈ＜．?ｓ?＋?￡＾．，眾＝１，２?（２－１）??其中，表示基站與用戶ｙｔ之間的信道矢量，服從均值為０、方差為１的??復(fù)高斯分布，ｑ表示方差為１的高斯噪聲，Ｐ為總功率。??２．３．１．２ＣＳＩＴ?模型??在ＦＤＤ系統(tǒng)中，基站需要通過(guò)用戶估計(jì)和反饋獲取信道狀態(tài)信息。由于反??饋鏈路速率受限，因此需要在接收端對(duì)信道進(jìn)行矢量量化。假設(shè)接收端可以準(zhǔn)確??估計(jì)信道
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]MIMO無(wú)線通信系統(tǒng)信道容量分析[J]. 沈華. 信息通信. 2014(02)
本文編號(hào)：2902752
本文鏈接：http://www.lk138.cn/kejilunwen/xinxigongchenglunwen/2902752.html
最近更新
教材專著
