基于等效频谱带宽的大规模MIMO系统的用户选择方案研究

发布时间：2017-05-24 08:10

  本文关键词：基于等效频谱带宽的大规模MIMO系统的用户选择方案研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：MIMO技术将传统的单天线传输的单一的频谱资源,拓展到空间中,综合利用频谱资源和空间资源,提高频谱利用率,解决了当前技术中无法解决的容量上限的问题。本文提出在已知信道状态信息的前提下,保证每一个用户的QoS要求的传输速率、时延和误码率三个维度的用户选择方案,以提高大规模MIMO系统的频谱资源和空间资源的利用率:(1)、在已知CSI的条件下,提出一种基于等效频谱带宽的大规模MIMO系统中QoS—资源映射。在已知CSI的条件下,根据用户的QoS要求(传输速率、时延和误码率)和信道状态信息,将多用户MIMO系统的天线资源和频谱资源统一映射到频谱资源上,使得在调度用户时,分配一定的频谱资源即可以满足不同用户业务的QoS要求,该频谱资源称之为用户的等效频谱带宽。(2)、针对大规模MIMO系统下行信道,提出一种基于等效频谱带宽的用户选择方案。所提出基于等效频谱带宽的用户选择方案,综合考虑用户业务的QoS要求(传输速率、时延和误码率)和天线数的限制(基站的天线数不小于系统中所有用户天线数的和),进行用户调度以使得系统的吞吐量最大。(3)、针对大规模MIMO系统下行信道,对(2)中的用户选择方案进行优化。在实际通信中,通常用户在整个通信过程中并不是始终都处于激活状态,因此,我们只需要保证处于激活状态的用户的QoS要求既可。基于上述思想,我们提出基于等效频谱带宽的优化的用户选择方案,在保证处于激活状态的用户QoS要求和天线数限制的条件下,进行用户选择以使得系统的吞吐量最大。
【关键词】：大规模MIMO 块对角化方法 等效频谱带宽 用户选择
【学位授予单位】：南京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN919.3
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 专用术语注释表8-9
• 第一章 绪论9-20
• 1.1 本文的研究背景及意义9-13
• 1.2 多用户MIMO系统用户选择方案的研究13-17
• 1.2.1 已知信道状态信息的多用户MIMO系统的用户选择方案14-16
• 1.2.2 未知信道状态信息的多用户MIMO系统的用户选择方案16-17
• 1.3 本文的研究内容章节安排及主要贡献17-20
• 第二章 大规模MIMO系统的容量研究20-37
• 2.1 引言20
• 2.2 大规模MIMO系统信道模型20-22
• 2.2.1 大规模MIMO系统上行信道模型20-21
• 2.2.2 大规模MIMO系统下行信道模型21-22
• 2.3 大规模MIMO系统上行信道容量区域的研究22-29
• 2.3.1 单发射天线上行信道的容量区域23-26
• 2.3.2 多发射天线上行信道的容量区域26-29
• 2.4 大规模MIMO系统下行信道容量区域的研究29-35
• 2.4.1 单发射天线下行信道的容量区域30-32
• 2.4.2 多发射天线下行信道的容量区域32-35
• 2.5 大规模MIMO系统上行信道容量区域和下行信道容量区域的关系35-36
• 2.6 本章小结36-37
• 第三章 基于等效频谱带宽的大规模MIMO系统中QoS—资源映射37-59
• 3.1 引言37-39
• 3.2 基于等效频谱带宽的大规模MIMO系统上行信道模型39-49
• 3.2.1 大规模MIMO系统上行信道模型40-42
• 3.2.2 大规模MIMO系统上行信道的等效带宽的推导42-44
• 3.2.3 仿真结果与分析44-49
• 3.3 基于等效频谱带宽的大规模MIMO系统下行信道模型49-58
• 3.3.1 大规模MIMO系统下行信道模型50-52
• 3.3.2 大规模MIMO系统下行信道的等效频谱带宽52-53
• 3.3.3 仿真结果与分析53-58
• 3.4 本章小结58-59
• 第四章 基于等效频谱带宽的用户选择方案59-73
• 4.1 引言59-60
• 4.2 基于等效频谱带宽的用户选择方案及仿真结果60-65
• 4.2.1 基于等效频谱带宽的用户选择方案60-61
• 4.2.2 仿真结果与分析61-65
• 4.3 引入激活因子的用户选择方案及仿真结果65-72
• 4.3.1 实时业务的资源调度方案66-67
• 4.3.2 非实时业务的资源调度方案67-68
• 4.3.3 引入激活因子的用户选择方案68-70
• 4.3.4 仿真结果与分析70-72
• 4.4 本章小结72-73
• 第五章 总结与展望73-75
• 5.1 总结73-74
• 5.2 展望74-75
• 参考文献75-78
• 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文78-79
• 附录2 攻读硕士学位期间申请的专利79-80
• 附录3 攻读硕士学位期间参加的科研项目80-81
• 致谢81

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本文编号：390196