大規(guī)模MIMO預(yù)編碼方案研究.pdf

1、移動(dòng)通信技術(shù)在最近數(shù)十年中得到了快速的發(fā)展，從最早的1G到現(xiàn)在的4G再到即將到來(lái)的5G，移動(dòng)通信憑借其自身方便便捷的特點(diǎn)與時(shí)俱進(jìn)的發(fā)展模式，很好的適應(yīng)了當(dāng)前信息時(shí)代的需求并展現(xiàn)出旺盛的活力。5G，是英文fifth-generation的縮寫(xiě)，指的是移動(dòng)電話系統(tǒng)第五代，目前正在研究中，預(yù)計(jì)將于2020年左右完全標(biāo)準(zhǔn)化。大規(guī)模MIMO作為5G的關(guān)鍵技術(shù)之一是最近幾年提出的研究熱點(diǎn)，較之傳統(tǒng)MIMO，大規(guī)模MIMO的誤碼性能與和速率性能均顯著

2、提升。波束成形作為大規(guī)模MIMO系統(tǒng)最有代表性的抗干擾方式是大規(guī)模MIMO的研究重點(diǎn)。本文正是在這樣的背景下，對(duì)大規(guī)模MIMO的下行預(yù)編碼技術(shù)進(jìn)行深入的研究。
　　我們將考慮一個(gè)單小區(qū)大規(guī)模MIMO下行系統(tǒng)，一個(gè)裝備N(xiāo)根天線的基站服務(wù)K個(gè)時(shí)頻資源相同的單天線用戶，用戶終端均勻分布在半徑為R的小區(qū)中。在這個(gè)環(huán)境下分析了迫零（Zero forcing,ZF）的性能，研究了多小區(qū)環(huán)境下的RZF預(yù)編碼，推導(dǎo)了RZF預(yù)編碼的近似可達(dá)速率，并

3、與BF預(yù)編碼進(jìn)行了比較，發(fā)現(xiàn) RZF減少一個(gè)量級(jí)的天線數(shù)就可以達(dá)到 BF的性能。研究了最大比率傳輸（Maximum ratio transmission,MRT）預(yù)編碼的性能，研究了MRT預(yù)編碼的能量效率分配算法，并分析了CSI延遲條件下的MRT預(yù)編碼性能，結(jié)果表明ZF相比于MRT具有更高的功率效率。之后我們研究了恒包絡(luò)（Constant-Envelope，CE）與其的改進(jìn)型算法。我們發(fā)現(xiàn)在N/M適中時(shí)，CE預(yù)編碼相比于ZF預(yù)編碼有顯著