基于GPP的5G大規(guī)模分布式MIMO試驗系統(tǒng)下行鏈路接收機技術(shù)研究.pdf

1、隨著近幾年移動通信的快速發(fā)展，4G已經(jīng)實現(xiàn)了大規(guī)模商用，5G也開始得到各界廣泛的關(guān)注。大規(guī)模MIMO作為5G的關(guān)鍵技術(shù)，在顯著提高系統(tǒng)容量的同時，還能降低系統(tǒng)能耗，是目前移動通信研究的熱點之一。在大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中，用戶端在干擾和噪聲存在的情況下，如何較為精準(zhǔn)的獲得發(fā)送信號是一個關(guān)鍵問題。因此，本文主要對大規(guī)模分布式MIMO下行鏈路接收機技術(shù)進行了研究。
　　首先，本文介紹了論文的研究背景及意義，分析了MIMO技術(shù)發(fā)展歷程，給出

2、了本文所要研究的核心內(nèi)容及相關(guān)研究的現(xiàn)狀。
　　然后，詳細描述了本文中大規(guī)模分布式MIMO的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，對上下行同步和傳輸過程分別進行了介紹，給出了試驗系統(tǒng)相關(guān)的物理層參數(shù)及幀結(jié)構(gòu)設(shè)計方案，根據(jù)系統(tǒng)中涉及到的一些參考信號作用及其設(shè)計思路進行了解釋，對自適應(yīng)傳輸方案進行了討論。
　　在實際的MIMO系統(tǒng)中，常見的檢測包括線性檢測和非線性檢測。線性檢測算法復(fù)雜度較低，但檢測性能一般;而非線性檢測復(fù)雜度較線性檢測略高，檢測性能也優(yōu)于

3、線性檢測。與非線性的串行干擾抵消檢測算法相比，基于LMMSE的軟干擾迭代抵消檢測可以進一步降低差錯傳播概率。在大規(guī)模MIMO下行鏈路接收機中，可以將其他用戶的干擾加噪聲當(dāng)做有色噪聲，本文還進一步給出了有色噪聲下的軟輸入軟輸出檢測器算法。根據(jù)仿真結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，有色噪聲下SISO迭代檢測可以有效提高檢測性能。
　　在本文的大規(guī)模分布式MIMO系統(tǒng)，由于基站側(cè)采用了寬帶信道狀態(tài)信息的多用戶預(yù)編碼，用戶側(cè)可能還會存在殘余的多用戶干擾，用戶

4、側(cè)收到的干擾加噪聲分布不再是高斯白噪聲。本章主要研究了5G試驗平臺中下行鏈路傳輸方案，然后將軟干擾抵消檢測算法配合Turbo迭代譯碼進行迭代檢測應(yīng)用于本文的系統(tǒng)試驗平臺中。根據(jù)仿真結(jié)果表明，Turbo迭代接收機可以顯著提升下行鏈路檢測的性能。
　　最后，根據(jù)GPP平臺系統(tǒng)的特點，對基于GPP的5G大規(guī)模分布式MIMO系統(tǒng)進行性能優(yōu)化。論文中的系統(tǒng)平臺使用了多核處理器，利用多核多線程并行計算可以大幅度提高系統(tǒng)上下行鏈路傳輸和接收的運