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去蜂窝大规模MIMO系统的信道估计研究

去蜂窝大规模MIMO系统的信道估计研究

作者：姚文熙南京邮电大学

学位级别：硕士

大规模多输入多输出（Multiple-Input Multiple-Output,MIMO）系统使用的是传统的蜂窝式网络,蜂窝式网络的小区边界会受到干扰,这一直限制着大规模MIMO的性能。去蜂窝大规模MIMO结合了大规模MIMO与分布式天线的特点,在广域上分布大量的... 详细信息

大规模多输入多输出（Multiple-Input Multiple-Output,MIMO）系统使用的是传统的蜂窝式网络,蜂窝式网络的小区边界会受到干扰,这一直限制着大规模MIMO的性能。去蜂窝大规模MIMO结合了大规模MIMO与分布式天线的特点,在广域上分布大量的接入点（Access Point,AP）,并通过时分双工的操作为同一时频资源中的所有用户服务。去蜂窝大规模MIMO引入了“以用户为中心”的思想,可以将AP和用户之间的距离缩短,并且通过布置大量AP所带来的有利传播,将用户干扰降低,从而使全区域服务范围内的用户体验提升。本文主要对去蜂窝大规模MIMO信道估计进行研究,论文的创新点如下:（1）针对去蜂窝大规模MIMO继承了大规模MIMO的信道硬化的属性进行研究,得出了虽然信道硬化在去蜂窝大规模MIMO中适用,但是很多情况下性能不佳。于是本文提出一种盲信道估计方法。该方法不需要任何下行导频,它利用用户在相干间隔期间接收到的数据对有效信道增益进行估计。仿真结果表明,本文提出的方法无论是否是信道硬化适合的环境,盲信道估计的性能都有很大的优势。通过ZF处理,盲信道估计可以在信道硬化性能不佳时将95%可能的净吞吐量提高了53%。（2）针对在时分双工系统中随着用户数量的增加,准确估计信道所需的导频序列长度的增加会导致频谱效率降低的问题提出一种半盲信道估计方法。该方法是一种期望最大化算法,通过假设未知符号的高斯分布来进行计算的易于处理的算法。去蜂窝大规模MIMO系统在上行链路和下行链路传输中都受益于半盲信道估计。仿真结果表明,使用该算法可以获得更为精确的信道估计或者使用更少数量的导频符号来获得相同的精度估计信道,在本文的仿真方案中,半盲信道估计将最大似然估计的训练开销减小了87.5%,因此半盲信道估计对去蜂窝大规模MIMO具有很大的吸引力。

关键词：蜂窝系统去蜂窝大规模MIMO 信道硬化信道估计下行导频期望最大化

中继辅助蜂窝系统中降低盲区呼叫中断率的性能分析

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电子与信息学报 2007年第10期29卷 2426-2430页

作者：鲁蔚锋吴蒙南京邮电大学通信与信息工程学院南京210003

该文介绍了一种盲区环境下在传统蜂窝系统加入中继功能的系统结构,并且描述了在这种环境下系统的解析模型。然后在这个模型的基础上,通过数学解析得到这种中继辅助蜂窝系统的呼叫中断概率。最后通过数值分析和性能比较证明了在盲区环境... 详细信息

该文介绍了一种盲区环境下在传统蜂窝系统加入中继功能的系统结构,并且描述了在这种环境下系统的解析模型。然后在这个模型的基础上,通过数学解析得到这种中继辅助蜂窝系统的呼叫中断概率。最后通过数值分析和性能比较证明了在盲区环境中,与无中继辅助的传统蜂窝系统相比较,中继辅助蜂窝系统可以获得更低的呼叫中断率。并且分析了节点移动速度、呼叫平均服务时间和节点覆盖半径等系统参数对这两种不同蜂窝系统性能的影响。

关键词：呼叫中断率中继蜂窝系统盲区切换

蜂窝系统覆盖范围与容量的折衷──AMPS系统与IS－95CDMA系统的比较

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电信科学 1996年第3期12卷 29-34页

作者： Charles Wheatley(Qualcomm Inc.San Diego, CA, USA)

本文介绍了蜂窝系统的性能，评估了一种无负载蜂窝系统的覆盖范围，并且探讨了负载逐步增加与覆盖范围缩减之间的关系。比较了现有模拟高级移动电话服务（ＡＭＰＳ）系统和新型数字ＩＳ－９５码分多址（ＣＤＭＡ）系统。

关键词：覆盖容量蜂窝系统 AMPS系统 IS-95CDMA系统

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两跳中继WCDMA蜂窝系统的性能分析

电子与信息学报 2008年第11期30卷 2552-2555页

作者：鲁蔚锋吴蒙南京邮电大学通信与信息工程学院南京210003

该文首先介绍了一种两跳中继WCDMA蜂窝系统结构,建立了系统的解析模型。然后在这个模型的基础上,分别得到了系统的平均下行传输速率和数据包呼叫请求阻塞概率。最后通过数值计算分析了各种系统参数对两跳中继WCDMA蜂窝系统性能的影响,... 详细信息

该文首先介绍了一种两跳中继WCDMA蜂窝系统结构,建立了系统的解析模型。然后在这个模型的基础上,分别得到了系统的平均下行传输速率和数据包呼叫请求阻塞概率。最后通过数值计算分析了各种系统参数对两跳中继WCDMA蜂窝系统性能的影响,并和传统非中继WCDMA蜂窝系统以及具有拥塞控制功能的两跳中继WCDMA蜂窝系统进行了比较。

关键词：两跳中继宽带码分多址蜂窝系统拥塞控制

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倾斜天线蜂窝系统的双向信道优化模型

电波科学学报 2004年第5期19卷 596-602页

作者：金荣洪耿军平江冉范瑜上海交通大学电子工程系上海200030

地面基站天线倾斜是提高CDMA蜂窝系统容量和平衡小区负载的有效方法之一。本文通过对倾斜天线蜂窝系统的切换问题的研究 ,提出了在计算系统容量时 ,同时考虑前向信道和反向信道的双向信道分析方法 ,使得系统容量的计算更为合理。利用这... 详细信息

地面基站天线倾斜是提高CDMA蜂窝系统容量和平衡小区负载的有效方法之一。本文通过对倾斜天线蜂窝系统的切换问题的研究 ,提出了在计算系统容量时 ,同时考虑前向信道和反向信道的双向信道分析方法 ,使得系统容量的计算更为合理。利用这一模型 ,得出了在用户均匀分布和非均匀分布情况下的最佳天线倾斜角度。仿真结果表明 ,利用本文的方法 ,系统的实际容量比单独考虑反向信道时有显著的提高。

关键词：双向信道蜂窝系统倾斜天线容量优化

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蜂窝系统中一种固定信道分配方法的研究

小型微型计算机系统 2004年第8期25卷 1420-1423页

作者：李满林王玉娜闻英友杜雷王光兴东北大学网络与通信中心辽宁沈阳110004

信道分配问题属于组合优化中的 NP完备问题 ,为此在遗传算法的基础上提出了一种新的固定信道分配方法 .目标是得到一个用最少的信道数 ,满足话务需求和电磁兼容限制的信道分配方案 .采用了最小间隔编码方案和选择性变异技术 ,利用固定... 详细信息

信道分配问题属于组合优化中的 NP完备问题 ,为此在遗传算法的基础上提出了一种新的固定信道分配方法 .目标是得到一个用最少的信道数 ,满足话务需求和电磁兼容限制的信道分配方案 .采用了最小间隔编码方案和选择性变异技术 ,利用固定遗传算子 (交叉和变异 ) ,在整个迭代过程中始终满足话务需求的要求 .通过对几个著名的benchmark问题进行的仿真结果表明。

关键词：蜂窝系统遗传算法信道分配选择性变异技术固定遗传算子

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多层蜂窝系统双向溢出呼叫模型及分析

电子与信息学报 2004年第9期26卷 1358-1363页

作者：蒋体钢范平志西南交通大学移动通信研究所成都610031

该文给出了N层蜂窝覆盖系统双向呼叫溢出信道指配策略的一般模型及分析方法,并给出了一个4层模型分析结果.通过设定不同参数,该文方法可用于分析任意多层蜂窝系统双向溢出、单向上溢出、单向下溢出、部分双向溢出和部分单向溢出等呼叫... 详细信息

该文给出了N层蜂窝覆盖系统双向呼叫溢出信道指配策略的一般模型及分析方法,并给出了一个4层模型分析结果.通过设定不同参数,该文方法可用于分析任意多层蜂窝系统双向溢出、单向上溢出、单向下溢出、部分双向溢出和部分单向溢出等呼叫溢出策略.

关键词：蜂窝系统呼叫模型双向单向信道覆盖系统一般模型溢出策略模型分析

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蜂窝系统使用免费频段的方法研究

计算机应用与软件 2012年第12期29卷 90-94页

作者：张宁徐景周斌龙颖贤彭焘中国科学院上海微系统与信息技术研究所上海200050 中国科学院研究生院北京100049 上海无线通信研究中心上海200335 中国科学院无线传感网与通信重点实验室上海200335

蜂窝系统使用免费频段是解决蜂窝系统频谱资源紧张的途径之一。首先阐述IEEE 802.11的MAC机制,针对蜂窝系统利用载波监听传统机制去竞争无线局域网频段存在的无法充分利用频谱资源的缺陷,提出一种基于最大化比例公平准则的自适应概率可... 详细信息

蜂窝系统使用免费频段是解决蜂窝系统频谱资源紧张的途径之一。首先阐述IEEE 802.11的MAC机制,针对蜂窝系统利用载波监听传统机制去竞争无线局域网频段存在的无法充分利用频谱资源的缺陷,提出一种基于最大化比例公平准则的自适应概率可调的动态频谱接入方法,该方法可以步进地调整蜂窝的接入概率,从而使系统工作在最大化比例公平的理想点附近,仿真结果表明该方法比传统机制在公平性和吞吐量指标上都有提升。

关键词：蜂窝系统共享频段无线局域网动态频谱接入比例公平

盲区环境下集成移动蜂窝和ad hoc网络的系统性能分析

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通信学报 2007年第7期28卷 70-79页

作者：鲁蔚锋吴蒙南京邮电大学通信与信息工程学院江苏南京210003

首先介绍了一种在盲区环境下集成移动蜂窝和ad hoc网络的系统结构,接着分析了在这种环境下集成系统可获得中继节点的概率。然后结合这个概率,建立了集成移动蜂窝和ad hoc网络系统的解析模型,并且在这个模型的基础上,通过数学解析方法分... 详细信息

首先介绍了一种在盲区环境下集成移动蜂窝和ad hoc网络的系统结构,接着分析了在这种环境下集成系统可获得中继节点的概率。然后结合这个概率,建立了集成移动蜂窝和ad hoc网络系统的解析模型,并且在这个模型的基础上,通过数学解析方法分别得到了传统蜂窝和集成网络系统的会话丢弃概率。最后通过数值仿真比较了在盲区环境中2种系统的性能,并分析了各种系统参数对集成移动蜂窝和ad hoc网络系统性能产生的影响。

关键词：会话丢弃概率中继获得概率蜂窝系统 adhoc 盲区