大規(guī)模MIMO多小區(qū)TDD系統(tǒng)的導頻污染和能效研究.pdf

1、隨著5G蜂窩網(wǎng)絡的快速發(fā)展，大規(guī)模MIMO系統(tǒng)因其大容量和高能效特性被廣泛研究?；咎幍拇笠?guī)模天線陣列使得系統(tǒng)容量成倍增長，但由于不同小區(qū)對同一導頻序列的復用而引起的小區(qū)間干擾（導頻污染）卻愈加嚴重，成為系統(tǒng)的性能瓶頸。解決這一問題的方法之一是運用有效的導頻調(diào)度方案。而能效（EE）作為5G網(wǎng)絡建設中的關鍵衡量指標，也是大規(guī)模MIMO系統(tǒng)不得不考慮的因素，其性能的優(yōu)劣影響著實際系統(tǒng)的綜合表現(xiàn)。
　　本文的選題來源于導師承擔的國家自然

2、科學基金項目。本文以多用戶大規(guī)模MIMO多小區(qū)時分雙工（TDD）系統(tǒng)為模型，首先研究了系統(tǒng)的通信策略，分析了在上行導頻訓練時由于采用了非正交導頻序列而產(chǎn)生的導頻污染問題，并針對此問題闡述了一種基于最大化下行可達和速率的導頻調(diào)度方法。仿真驗證了導頻污染對系統(tǒng)性能的危害以及導頻調(diào)度對和速率性能的提升。
　　本文從單小區(qū)多用戶MIMO系統(tǒng)出發(fā)對能效進行了分析，首先闡述了電路功率消耗模型，該模型描述了電路功耗與用戶數(shù)、天線數(shù)等的關系。在此

3、模型下分別探討了發(fā)射功率、基站天線數(shù)、小區(qū)用戶數(shù)對下行能效的影響并分別給出三者的最優(yōu)閉式表達。最后研究了三個影響因子的聯(lián)合最優(yōu)算法，仿真結(jié)果表明在適中的用戶數(shù)和天線數(shù)條件下可獲得最優(yōu)能效。
　　為了進一步研究導頻污染和能效問題，本文考慮了大規(guī)模MIMO多小區(qū)TDD系統(tǒng)，在處理導頻污染問題前首先對能效進行最大化。文中探討了三種線性預編碼下的能效模型并分別給出相應的能效表達式。進而在能效最優(yōu)的系統(tǒng)中，研究了基于最大化最小信干噪比的導頻