Massive MIMO多點協(xié)作聯(lián)合處理傳輸技術(shù)的研究.pdf

1、Massive MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技術(shù)由于能夠顯著提高頻譜效率和能量效率等特點迅速成為了通信領(lǐng)域的研究熱點，然而一直困擾著蜂窩通信系統(tǒng)的小區(qū)邊緣用戶的性能問題并沒有因為基站端的大規(guī)模收發(fā)天線而得到有效解決。多點協(xié)作傳輸(Coordinated Multiple Points Transmission/Reception,CoMP)技術(shù)是消除小區(qū)間干擾，提高小區(qū)邊緣用戶性能的重要手段。

2、干擾對齊技術(shù)作為CoMP技術(shù)的一種實現(xiàn)形式，近年來被認為是消除小區(qū)間信號干擾的有效方法。同時，考慮到大規(guī)模MIMO系統(tǒng)由于天線數(shù)目較多帶來的信號處理復(fù)雜度上升的問題，天線選擇技術(shù)得到了廣泛的研究和關(guān)注。本文針對以上技術(shù)所做的主要研究如下：
　　本文首先介紹了大規(guī)模MIMO系統(tǒng)、天線選擇技術(shù)和干擾對齊技術(shù)的基本原理，并從理論上分析了大規(guī)模MIMO系統(tǒng)的頻譜效率和能量效率。接著詳細介紹了天線選擇技術(shù)所依據(jù)的兩種基本準(zhǔn)則和幾種經(jīng)典天線選

3、擇算法，以及常見的線性干擾對齊和分布式迭代干擾對齊算法。
　　然后，本文研究了天線選擇技術(shù)在線性干擾對齊系統(tǒng)中的作用和影響，分析了基于最大化信道容量、最大化等效信號空間之間的弦距離、最大化接收信噪比以及特征值等準(zhǔn)則的基于干擾對齊的天線選擇算法，并且針對上述幾種算法進了仿真分析，評估了幾種算法的性能。之后，將干擾對齊和天線選擇技術(shù)相結(jié)合運用于大規(guī)模MIMO下行傳輸，解決小區(qū)邊緣用戶的干擾問題，并優(yōu)化了基于最大接收信噪比的預(yù)編碼向量選

4、取，提出一種較低復(fù)雜度的天線子集搜索方法。同時，在上述基礎(chǔ)上考慮了一種基于均等用戶服務(wù)質(zhì)量的動態(tài)功率分配算法。通過仿真分析，本文所提算法相對原始算法雖然在系統(tǒng)可達率性能上的提升不大，但在誤碼率性能上有較大的提升，在高信噪比時約有2-3dB的性能提升。
　　最后，為了在消除干擾的同時獲得分集增益，在干擾對齊的基礎(chǔ)上引入了Al-amouti編碼。首先分析了Alamouti編碼以及基于2天線Alamouti編碼的干擾對齊算法，并推導(dǎo)了該