利用信道統(tǒng)計信息的大規(guī)模MIMO無線傳輸技術(shù)研究.pdf

1、隨著移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅猛發(fā)展，移動用戶的數(shù)據(jù)傳輸需求不斷提高，為了提升移動通信速率，應(yīng)對用戶需求的增長，新一代無線傳輸技術(shù)得到了廣泛的關(guān)注和研究。MIMO傳輸技術(shù)能夠充分利用空間無線資源，顯著提高無線通信系統(tǒng)的容量和頻譜效率，已經(jīng)被應(yīng)用到4G中。在傳統(tǒng)MIMO的基礎(chǔ)上，大規(guī)模MIMO通過在基站端配置大量天線陣列，且基站天線數(shù)遠(yuǎn)大于同時服務(wù)的用戶天線數(shù)，能夠在同一時頻資源上服務(wù)更多用戶，獲得更高的數(shù)據(jù)傳輸速率和可靠性。同時大規(guī)模MIMO的

2、功率利用率更高，干擾更小，是第五代移動通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。本文圍繞大規(guī)模MIMO多用戶系統(tǒng)下行傳輸技術(shù)展開研究，重點研究利用信道統(tǒng)計信息的大規(guī)模MIMO無線傳輸技術(shù)。
　　首先，本文研究了大規(guī)模MIMO聯(lián)合空分復(fù)用技術(shù)，針對聯(lián)合空分復(fù)用中的用戶分組方案，比較了幾種用戶相似性度量準(zhǔn)則和用戶分組算法。針對聚類用戶分組算法隨機選擇初始中心僅能獲得局部最優(yōu)解的問題，提出了兩種改進(jìn)的聚類用戶分組方案，通過優(yōu)化初始聚類中心的選擇，使得最終

3、的用戶分組結(jié)果更加合理，進(jìn)而提升系統(tǒng)整體性能。仿真結(jié)果表明，相比傳統(tǒng)聚類算法，所提方案能夠獲得更好的用戶分組效果，提高系統(tǒng)的和速率性能。
　　然后，本文研究了FDD大規(guī)模MIMO下行信道估計。通過聯(lián)合空分復(fù)用方案對系統(tǒng)用戶進(jìn)行分組，利用信道的波束塊稀疏特性，提出了一種基于波束塊結(jié)構(gòu)的壓縮感知信道估計方法，降低系統(tǒng)導(dǎo)頻和上行反饋開銷，提高信道信息獲取的準(zhǔn)確度。仿真結(jié)果表明本章所提方案的性能優(yōu)于傳統(tǒng)的信道估計方法。
　　最后，本

4、文研究了FDD大規(guī)模MIMO異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中下行多用戶傳輸方案，提出了一種基于協(xié)作波束賦型的空分干擾控制方法。該方案在宏基站配置大規(guī)模天線陣列的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)模型下，根據(jù)大規(guī)模MIMO信道的統(tǒng)計特性，利用長時信道統(tǒng)計信息，對系統(tǒng)所有用戶進(jìn)行分組，通過塊對角化消除用戶組之間的干擾，同時也抑制了宏基站對微小區(qū)用戶的干擾。仿真結(jié)果表明，相對于宏微基站非協(xié)作的預(yù)編碼方式，本章所提出的基于協(xié)作波束賦型的空分干擾控制方法能夠有效降低宏基站對微小區(qū)用戶的干擾