大規(guī)模MIMO信道估計與綠色能效研究.pdf

1、在移動互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)兩大趨勢的推動下，移動數(shù)據(jù)業(yè)務急劇增加、頻譜資源日趨緊缺、能源消耗快速增長對下一代移動通信系統(tǒng)，即5G系統(tǒng)，提出了更高的要求。作為5G的一種關(guān)鍵技術(shù)，大規(guī)模MIMO系統(tǒng)通過在基站側(cè)配置大規(guī)模天線陣列可以顯著地提升系統(tǒng)的頻譜效率和功率效率。本論文針對大規(guī)模MIMO系統(tǒng)傳輸技術(shù)中存在的一些問題進行了研究，具體研究內(nèi)容如下：
　　首先，大規(guī)模MIMO基站側(cè)龐大的天線數(shù)導致信道瞬時狀態(tài)信息提取復雜度較高。本文利用無線信

2、道狀態(tài)信息的稀疏性，在傳統(tǒng)DFT信道估計算法的基礎上加以改進，提出了一種適用于大規(guī)模 MIMO系統(tǒng)的低復雜度稀疏信道估計算法，仿真結(jié)果表明該算法可獲得接近MMSE信道估計的性能。
　　其次，在大規(guī)模MIMO系統(tǒng)中，隨著基站側(cè)天線數(shù)的增加，系統(tǒng)容量幾乎完全受限于相鄰小區(qū)的導頻復用，這是系統(tǒng)設計最嚴峻的挑戰(zhàn)。本文通過研究多小區(qū)多用戶系統(tǒng)的導頻污染特性，得出最嚴重的導頻污染來源于采用相同導頻的小區(qū)邊緣處用戶，利用不同用戶統(tǒng)計狀態(tài)信息非正

3、交的特點，提出了一種基于用戶與基站之間距離的智能導頻分配方案。理論分析表明該方案可以使系統(tǒng)下行鏈路的信號噪聲干擾比收斂于最優(yōu)，仿真結(jié)果也表明該方案可以有效地提升大規(guī)模MIMO系統(tǒng)下行鏈路的性能。
　　最后，大規(guī)模MIMO基站側(cè)天線使用大量的A/D轉(zhuǎn)換器對信號進行量化，其量化精度嚴重地影響了系統(tǒng)的能量效率。本文根據(jù)上行鏈路接收端A/D轉(zhuǎn)換器的量化精度與系統(tǒng)能量損耗以及信息損失之間的關(guān)系，建立大規(guī)模MIMO系統(tǒng)量化模型，推導了A/D轉(zhuǎn)