Massive MIMO-FBMC系統(tǒng)容量及能源效率的研究.pdf

1、大規(guī)模MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）技術(shù)通過增加基站天線數(shù)可以大幅提高系統(tǒng)頻譜效率和能量效率，可以在很大程度上抑制小區(qū)內(nèi)和小區(qū)間的干擾，極大地提高系統(tǒng)的總?cè)萘?，已?jīng)成為第5代無線通信網(wǎng)絡(luò)物理層結(jié)構(gòu)的候選者。同時(shí)需要與之相匹配的信號(hào)處理技術(shù)，濾波器組多載波（FBMC）技術(shù)不需要像 OFDM那樣引入循環(huán)前綴（Cycle Prefix，CP），可以進(jìn)一步提高頻譜的利用率。最新研究證明，F(xiàn)BMC技術(shù)被證

2、明可以很好的匹配大規(guī)模MIMO系統(tǒng)，因?yàn)閮烧咴?G網(wǎng)絡(luò)中都體現(xiàn)出較好性能。從系統(tǒng)容量的觀點(diǎn)來看，這種組合是至關(guān)重要的，因?yàn)?，相同的頻譜不僅可以被所有用戶重復(fù)利用，并且表現(xiàn)出更高的頻譜效率。相信Massive MIMO-FBMC的無線資源管理將成為下一代移動(dòng)通信（5G）的關(guān)鍵技術(shù)。
　　本文以優(yōu)化能源效率和系統(tǒng)容量為目標(biāo)，圍繞Massive MIMO-FBMC系統(tǒng)中天線個(gè)數(shù)，用戶數(shù)目和發(fā)射功率最優(yōu)組合；天線選擇與子載波分配聯(lián)合優(yōu)化；

3、擴(kuò)頻子載波問題，進(jìn)行了理論研究、仿真驗(yàn)證。主要工作有：
　　大量天線的使用必然引起能耗問題，能量效率問題必然成為下一代移動(dòng)通信的研究重點(diǎn)之一。本文在一種新的綜合能耗模型下，結(jié)合發(fā)射天線個(gè)數(shù) M、服務(wù)單天線用戶數(shù) K和單天線發(fā)射功率 p三者聯(lián)合優(yōu)化問題，求出最優(yōu)能源效率參數(shù)組合（M，K，p）,給小區(qū)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)提供理論指導(dǎo)。
　　目前提高系統(tǒng)容量的有效方法有兩種：增加頻譜帶寬、增加天線數(shù)目。然而頻譜資源是有限的，要想繼續(xù)擴(kuò)展帶寬，

4、就需要采用超高頻波。目前已經(jīng)有學(xué)者在研究毫米波的應(yīng)用，這就必須解決超高頻波穿透力差的問題，實(shí)現(xiàn)技術(shù)比較困難。本文采取增加天線數(shù)目來增加系統(tǒng)容量，這就面臨另一個(gè)瓶頸問題，天線數(shù)目增加必將加大基站部署難度。所以本文推導(dǎo)出系統(tǒng)容量關(guān)于天線與子載波數(shù)目二元性的表達(dá)方式，利用天線與子載波聯(lián)合優(yōu)化獲取所需系統(tǒng)容量。
　　最后，以增加子載波數(shù)目為出發(fā)點(diǎn)，在研究傳統(tǒng)擴(kuò)頻子載波技術(shù)基礎(chǔ)上，研究一種擴(kuò)頻子載波均衡技術(shù)，通過增加子載波數(shù)目增大系統(tǒng)容量。