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

1、Massive MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技術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、干擾對齊技術作為CoMP技術的一種實現(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雜度上升的問題，天線選擇技術得到了廣泛的研究和關注。本文針對以上技術所做的主要研究如下：
　　本文首先介紹了大規(guī)模MIMO系統(tǒng)、天線選擇技術和干擾對齊技術的基本原理，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所依據(jù)的兩種基本準則和幾種經(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編碼向量選

4、取，提出一種較低復雜度的天線子集搜索方法。同時，在上述基礎上考慮了一種基于均等用戶服務質(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，并推導了該