LTE-Advanced系統(tǒng)中3D MIMO技術(shù)研究.pdf

1、本文以LTE技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)為背景,對LTE Release12中的3D MIMO技術(shù)進(jìn)行了研究。得益于智能天線系統(tǒng)(AAS,Active Antenna System)的成熟,基站已經(jīng)可以配備平面天線陣列。相較于傳統(tǒng)的線天線,平面天線陣列允許波束在水平、豎直兩個(gè)維度進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整;通過合理利用這一空間資源,可以提升系統(tǒng)容量,改善系統(tǒng)覆蓋。
　　首先,我們對3D MIMO的空間傳輸特性進(jìn)行了研究。我們建立了雙極化天線輻射模式下、電磁波在

2、三維空間中散射傳播的信道模型;基于該模型,我們分析了3D MIMO的容量特性,發(fā)現(xiàn)雖然考慮3D傳播能夠顯著提高系統(tǒng)容量,但是其有效性很大程度上取決于水平和豎直維度的角度擴(kuò)展;我們推導(dǎo)了3D MIMO空間相關(guān)性的閉式表達(dá),仿真驗(yàn)證了該表達(dá)式的正確性;我們還對3D MIMO情形下Kronecker模型的有效性進(jìn)行了評估。上述信道特性研究是后續(xù)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。
　　其次,在鏈路級(jí)層面,我們研究了3D MIMO下CQI選擇和PMI選擇

3、的問題。關(guān)于CQI選擇,通過將最大似然檢測和EESM算法進(jìn)行結(jié)合,我們提出了一種bit-LLR EESM算法,并對其進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度化簡,該算法可以有效地對物理層進(jìn)行抽象,輸出精確的CQI。關(guān)于PMI選擇,利用天線端口的概念,我們將天線陣列的預(yù)編碼問題拆分為豎直維度波束賦形和水平維度預(yù)編碼兩個(gè)獨(dú)立的操作,實(shí)現(xiàn)了最大程度地重用系統(tǒng)碼本、降低碼本搜索復(fù)雜度的目的。
　　最后,在系統(tǒng)級(jí)層面,針對3D MIMO的豎直維波束賦形應(yīng)用,我們提