高能效的中繼輔助傳輸大規(guī)模MIMO系統(tǒng)研究.pdf_第1頁
已閱讀1頁,還剩59頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權,請進行舉報或認領

文檔簡介

1、當前,4G在全球范圍內(nèi)進入了高速發(fā)展期,已經(jīng)能夠實現(xiàn)高質量的移動寬帶服務。與此同時,5G標準正在加緊制定中,并預計2020年投入商用。相比4G,5G在容量、數(shù)據(jù)速率、時延等方面會有質的提升;而節(jié)能也成為5G的一大亮點,網(wǎng)絡功能不再以巨額能耗為代價。大規(guī)模 MIMO技術和中繼技術不僅能夠顯著提升系統(tǒng)頻譜效率(SE),而且均帶有綠色節(jié)能屬性,是實現(xiàn)綠色5G的關鍵技術。
  為了實現(xiàn)優(yōu)勢互補,我們將中繼部署到大規(guī)模 MIMO系統(tǒng),組成中

2、繼輔助傳輸?shù)拇笠?guī)模MIMO系統(tǒng),深度挖掘無線空間維度資源,使系統(tǒng)頻譜效率和能量效率(EE)進一步提升。值得注意的是,在大規(guī)模 MIMO系統(tǒng),電路功耗隨天線數(shù)線性增長;而引入中繼也令網(wǎng)絡拓撲變得復雜。因此,我們必須針對該異構網(wǎng)絡架構的特點,合理利用網(wǎng)絡資源,充分發(fā)揮系統(tǒng)優(yōu)勢。這里我們采用兩種方案:功率分配和用戶關聯(lián)。
  首先,通過功率分配實現(xiàn)中繼輔助傳輸大規(guī)模MIMO系統(tǒng)SE和EE的折中。具體研究方法是,得到在導頻污染域,單小區(qū)、

3、多中繼、多用戶大規(guī)模 MIMO系統(tǒng)下行SE和EE的閉式表達式?;谠摾碚摻Y果,我們分析了一些系統(tǒng)參數(shù),如基站天線數(shù)、發(fā)射功率,中繼站發(fā)射功率對系統(tǒng)EE和SE的影響;然后通過功率分配實現(xiàn)了SE和EE的折中,將問題規(guī)劃成在滿足用戶最小SINR要求,基站、中繼發(fā)射功率約束條件下,通過對基站發(fā)射功率、中繼發(fā)射功率的聯(lián)合優(yōu)化最大化系統(tǒng) EE。為此我們提出了兩種優(yōu)化算法:1-D搜索算法和交替迭代算法。相比之下,1-D搜索算法的有效性更高,而交替迭代

4、算法復雜度更低,最后做了仿真驗證。
  前面的研究僅考慮了功率分配問題,但是對于中繼輔助傳輸大規(guī)模 MIMO系統(tǒng)這樣的異構網(wǎng)絡架構,用戶關聯(lián)是無線資源管理的重要一壞,并且深刻影響系統(tǒng)性能。因此,我們將優(yōu)化對象擴展到用戶關聯(lián)方案,通過聯(lián)合優(yōu)化用戶關聯(lián)和功率分配,進一步提升系統(tǒng)能量效率。具體研究方法是,將問題規(guī)劃成在用戶最低SINR要求和基站、中繼站最大發(fā)射功率約束條件下,通過對用戶關聯(lián)和功率分配聯(lián)合優(yōu)化,實現(xiàn)基于比例公平的系統(tǒng)能效的

5、最大化。由于該聯(lián)合優(yōu)化問題是非凸混合整數(shù)非線性的,很難直接得到最優(yōu)解。為此,我們將原始問題分解成兩個子問題,并通過交替迭代算法得到次優(yōu)解。針對用戶關聯(lián)子問題,我們采用Lagrangian對偶分解法得到最優(yōu)的用戶關聯(lián)方案。而針對功率分配子問題,我們采用牛頓法確定基站和中繼的最優(yōu)發(fā)射功率。最后給出了完整的迭代算法。
  本文在5G背景下,將大規(guī)模MIMO和中繼技術有機結合,并通過資源分配提升了系統(tǒng)能效。研究成果對于未來節(jié)能的5G網(wǎng)絡設

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 眾賞文庫僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論