用戶具有多天線的大規(guī)模天線系統(tǒng)的研究.pdf

1、無線通信技術(shù)已步入一個快速發(fā)展的階段，人們對無線傳輸速率和質(zhì)量的要求越來越高。大規(guī)模MIMO傳輸技術(shù)以其較高的頻譜效率和功率效率成為下一代無線通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。大規(guī)模 MIMO技術(shù)通過在通信系統(tǒng)的發(fā)送端或/和接收端設(shè)置多根天線，允許多個天線同時發(fā)送或接收多個空間數(shù)據(jù)流，成為一種可用于提高性能或容量的資源，實現(xiàn)多個空間數(shù)據(jù)鏈路共享時間和頻段的傳輸技術(shù)。
　　由于大規(guī)模多輸入多輸出（MIMO）系統(tǒng)能夠極大地增加系統(tǒng)容量和提高無線

2、鏈路的質(zhì)量方面的優(yōu)點，其受到越來越多的關(guān)注。在以往的大規(guī)模MIMO系統(tǒng)研究中，往往是針對單天線用戶的大規(guī)模MIMO系統(tǒng)進(jìn)行研究。另一方面，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，在用戶端裝有多根天線也成為可能。本文對用戶具有兩根天線的大規(guī)模MIMO系統(tǒng)進(jìn)行了分析研究。
　　針對多小區(qū)的大規(guī)模 MIMO上行系統(tǒng)，每個小區(qū)裝備有 M根天線的基站和同頻同時段服務(wù)于K個用戶。在假設(shè)每個用戶端裝備有兩根天線的前提下，首先為了極大化線性解碼的好處如ZF、MMSE

3、解碼，一個空時碼的設(shè)計準(zhǔn)則被給出；其次，本論文推導(dǎo)出系統(tǒng)在分別采用ZF、MMSE解碼方法和所設(shè)計空時碼的條件下用戶可達(dá)上行速率的下限。并和已有單天線用戶的大規(guī)模 MIMO系統(tǒng)可達(dá)上行速率進(jìn)行仿真比較，仿真結(jié)果表明雙天線用戶的大規(guī)模MIMO系統(tǒng)在同等條件下其可達(dá)上行速率幾乎優(yōu)于單天線用戶的大規(guī)模MIMO系統(tǒng)的兩倍。最后，在接收功率受限情況下，推導(dǎo)出當(dāng)基站天線數(shù)M→∞時，用戶可達(dá)上行速率的近似值。
　　最后，對于單小區(qū)上行系統(tǒng)，本論文