多小區(qū)多用戶大規(guī)模MIMO導(dǎo)頻復(fù)用傳輸方法研究.pdf

1、隨著人們對(duì)無線通信業(yè)務(wù)需求的日益增長，大規(guī)模多輸入多輸出(MIMO，Multiple InputMultiple Output)技術(shù)得到了越來越廣泛的關(guān)注。大規(guī)模MIMO技術(shù)中基站側(cè)配備數(shù)量眾多的天線，同時(shí)服務(wù)多個(gè)用戶終端，可有效提高系統(tǒng)頻譜效率以及數(shù)據(jù)鏈路可靠性。此外，非相干噪聲、小尺度衰落等影響將隨基站天線數(shù)目的無限增多而趨近消除。本文將針對(duì)多小區(qū)多用戶大規(guī)模MIMO場(chǎng)景下的導(dǎo)頻復(fù)用傳輸方法展開研究。
　　首先，本文對(duì)協(xié)調(diào)式導(dǎo)

2、頻復(fù)用傳輸方法進(jìn)行研究。多小區(qū)場(chǎng)景中，已有文獻(xiàn)通常假設(shè)導(dǎo)頻僅在不同小區(qū)間復(fù)用，同一小區(qū)內(nèi)則要求正交，由此產(chǎn)生的導(dǎo)頻開銷仍十分可觀。本文充分利用大規(guī)模MIMO信道空間域局部特性，提出了協(xié)調(diào)式導(dǎo)頻復(fù)用方法。該方法允許相同導(dǎo)頻在小區(qū)間及小區(qū)內(nèi)不同用戶間使用，可有效減少導(dǎo)頻開銷，進(jìn)而提高系統(tǒng)凈頻譜效率。本文首先利用用戶信道二階統(tǒng)計(jì)信息獲得復(fù)用導(dǎo)頻下的信道估計(jì)均方誤差(MSE，Mean Square Error)。導(dǎo)頻分配方式的確定以最小化信道估

3、計(jì)MSE為依據(jù)。由于窮舉方法復(fù)雜度極高，本文給出了信道估計(jì)MSE最小化條件，并基于該最小化條件，提出了協(xié)調(diào)式導(dǎo)頻復(fù)用簡化算法。此外，本文還推導(dǎo)了基于此種導(dǎo)頻復(fù)用方法的最小均方誤差(MMSE，Minimum Mean Square Error)接收機(jī)及預(yù)編碼器下系統(tǒng)上、下行凈頻譜效率。仿真結(jié)果表明，較之傳統(tǒng)正交導(dǎo)頻復(fù)用方法，協(xié)調(diào)式導(dǎo)頻復(fù)用方法可有效降低導(dǎo)頻開銷，大幅提高系統(tǒng)凈頻譜效率。
　　然后，本文研究了基于Zadoff-Chu序

4、列的導(dǎo)頻復(fù)用傳輸方法。充分利用Zadoff-Chu序列理想的自相關(guān)特性及良好的互相關(guān)特性，提出基于Zadoff-Chu序列的導(dǎo)頻復(fù)用傳輸方法，各小區(qū)按照協(xié)調(diào)式導(dǎo)頻復(fù)用簡化算法核心思想分配導(dǎo)頻，小區(qū)間無需協(xié)調(diào)處理，導(dǎo)頻分配結(jié)果僅受本小區(qū)干擾用戶信道影響。之后通過仿真從復(fù)雜度及凈頻譜效率兩個(gè)角度，評(píng)估了基于Zadoff-Chu序列的導(dǎo)頻復(fù)用傳輸方法與協(xié)調(diào)式導(dǎo)頻復(fù)用方法及傳統(tǒng)正交導(dǎo)頻分配方法的性能，結(jié)果表明，基于Zadoff-Chu序列的導(dǎo)頻