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

1、隨著5G蜂窩網(wǎng)絡(luò)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(duì)同一導(dǎo)頻序列的復(fù)用而引起的小區(qū)間干擾（導(dǎo)頻污染）卻愈加嚴(yán)重，成為系統(tǒng)的性能瓶頸。解決這一問題的方法之一是運(yùn)用有效的導(dǎo)頻調(diào)度方案。而能效（EE）作為5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中的關(guān)鍵衡量指標(biāo)，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(shí)際系統(tǒng)的綜合表現(xiàn)。
　　本文的選題來源于導(dǎo)師承擔(dān)的國家自然

2、科學(xué)基金項(xiàng)目。本文以多用戶大規(guī)模MIMO多小區(qū)時(shí)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(dǎo)頻訓(xùn)練時(shí)由于采用了非正交導(dǎo)頻序列而產(chǎn)生的導(dǎo)頻污染問題，并針對(duì)此問題闡述了一種基于最大化下行可達(dá)和速率的導(dǎo)頻調(diào)度方法。仿真驗(yàn)證了導(dǎo)頻污染對(duì)系統(tǒng)性能的危害以及導(dǎo)頻調(diào)度對(duì)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(duì)能效進(jìn)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(guān)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(duì)下行能效的影響并分別給出三者的最優(yōu)閉式表達(dá)。最后研究了三個(gè)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(jìn)一步研究導(dǎo)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(dǎo)頻污染問題前首先對(duì)能效進(jìn)行最大化。文中探討了三種線性預(yù)編碼下的能效模型并分別給出相應(yīng)的能效表達(dá)式。進(jìn)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(dǎo)頻