Massive MIMO預(yù)編碼技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技術(shù)是LTE-A(Long Term EvolutionAdvanced)中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。該技術(shù)要求在發(fā)射端和接收端分別使用多個(gè)發(fā)射天線和多個(gè)接收天線，信號通過多個(gè)發(fā)射天線和多個(gè)接收天線實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，從而改善通信質(zhì)量。在不增加頻譜資源和發(fā)射功率的情況下，MIMO技術(shù)可充分利用空間資源，增加系統(tǒng)容量。而預(yù)編碼技術(shù)作為MIMO系統(tǒng)中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，在消除信道間

2、的干擾，提高系統(tǒng)頻譜效率等方面發(fā)揮重要作用。
　　但隨著海量終端設(shè)備與新服務(wù)的應(yīng)用和普及，人們對無線通信傳輸速率的需求越來越高。預(yù)計(jì)到2020年，無線通信的傳輸速率需求將是LTE-A系統(tǒng)的500-1000倍，目前的LTE-A所支持的傳輸速率將不能滿足要求。因此，為了提高系統(tǒng)容量，未來5G移動(dòng)通信將采用Massive MIMO(Massive Multiple-Input Multiple-Output)。MassiveMIMO技術(shù)

3、是指在基站裝備大數(shù)量級的天線(100以上)，同時(shí)服務(wù)多個(gè)單天線終端。然而，隨著基站天線數(shù)量的增加，即使是簡單的線性預(yù)編碼(如:ZF預(yù)編碼、RZF預(yù)編碼)也有著較高的計(jì)算復(fù)雜度。因此，如何降低預(yù)編碼的計(jì)算復(fù)雜度成為本文研究的重點(diǎn)。
　　本文首先闡述了Massive MIMO系統(tǒng)模型并分析了該系統(tǒng)的頻譜效率。其次重點(diǎn)研究了目前流行的3種線性預(yù)編碼算法，即ZF(zero-forcing)預(yù)編碼、RZF(regularizedzero-f

4、orcing)預(yù)編碼、MRT(maximum ratio transmission)預(yù)編碼，并對這3種線性預(yù)編碼的誤比特率、頻譜效率、復(fù)雜度進(jìn)行仿真分析。然后研究了低復(fù)雜度的TPE(truncated polynomial expansion)預(yù)編碼和MDPE(matrix decomposition-polynomialexpansion)預(yù)編碼算法，這兩種算法是通過矩陣多項(xiàng)式展開并取前L項(xiàng)近似代替RZF預(yù)編碼算法中矩陣求逆來降低計(jì)算