检索结果-南通市图书馆

计算机应用与软件 2020年第9期37卷 49-55页

作者：谢斌范有伟汪宁江西理工大学信息工程学院江西赣州341000

针对大规模MIMO系统中存在导频污染的问题,提出一种基于软导频复用和加权图着色的导频分配方案。分别将小区用户和导频序列分成两组,小区边缘用户由于受到严重的导频污染而分配正交导频序列组;对于小区中心用户,在经典的图着色基础上使... 详细信息

针对大规模MIMO系统中存在导频污染的问题,提出一种基于软导频复用和加权图着色的导频分配方案。分别将小区用户和导频序列分成两组,小区边缘用户由于受到严重的导频污染而分配正交导频序列组;对于小区中心用户,在经典的图着色基础上使用加权干扰图的方法来进一步净化小区中心用户间的轻微导频污染。仿真结果表明,相比于传统方法,该方法可以有效地减轻导频污染,上行可达和速率得到了明显的提高。

关键词：大规模MIMO 导频污染软导频复用加权图着色导频分配和速率

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三维大规模多进多出系统中导频污染抑制方案

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西安电子科技大学学报 2019年第4期46卷 9-15页

作者：刘灿李勇朝张锐李涛西安电子科技大学综合业务网理论及关键技术国家重点实验室

为降低三维大规模多进多出系统中的导频污染,提出了一种基于软导频复用的导频污染抑制方案.通过利用垂直方向上的空间自由度,从地理上将用户划分为相邻小区内垂直信道信息可分离的中心用户和不可分离的边缘用户,并对相邻小区的边缘用户... 详细信息

为降低三维大规模多进多出系统中的导频污染,提出了一种基于软导频复用的导频污染抑制方案.通过利用垂直方向上的空间自由度,从地理上将用户划分为相邻小区内垂直信道信息可分离的中心用户和不可分离的边缘用户,并对相邻小区的边缘用户分配正交的导频资源,以消除边缘用户的导频污染;对所有小区的中心用户分配相同的导频资源,并通过改进的信道估计方案降低导频污染,从而提升所有用户的信道估计精度.仿真分析表明,相比于传统的导频分配方案,该方案可以在三维大规模多进多出系统下以较低的复杂度更好地抑制导频污染,提升系统的性能.

关键词：三维大规模多进多出系统导频污染软导频复用信道估计

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去蜂窝大规模MIMO系统导频分配方案研究与设计

去蜂窝大规模MIMO系统导频分配方案研究与设计

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作者：朱彩云南京邮电大学

学位级别：硕士

从1G（First Generation）演进到5G（Fifth Generation）,整个移动通信网络的发展都是沿用蜂窝移动通信体制。为了提高系统容量,需要采用不断缩小小区面积和密集化部署基站等方法。然而,基站与基站之间缺乏协作能力,系统容量提高的同时... 详细信息

从1G（First Generation）演进到5G（Fifth Generation）,整个移动通信网络的发展都是沿用蜂窝移动通信体制。为了提高系统容量,需要采用不断缩小小区面积和密集化部署基站等方法。然而,基站与基站之间缺乏协作能力,系统容量提高的同时,小区间干扰等问题也愈发严重。无线通信系统需要为指定区域的所有用户提供统一良好的服务。为此,去蜂窝大规模MIMO（Cell-Free Massive Multiple-Input Multiple-Output）)作为6G（Sixth Generation）候选技术引起了研究人员的高度重视。去蜂窝大规模MIMO彻底改变了蜂窝网络架构,能够有效解决移动通信所面临的频谱效率和能量效率瓶颈。与传统蜂窝系统一样,在去蜂窝大规模MIMO中,由于正交导频数量有限,且需要服务大量用户,用户别无选择,只能复用导频资源。因此,无法确保分配给每个用户的导频序列是完全正交的。在去蜂窝大规模MIMO中,导频污染现象仍然存在,现有的导频去污方法无法在系统性能和复杂度之间取得折中。本文旨在研究如何降低导频复用对去蜂窝大规模MIMO系统性能的影响,并提出两种导频分配方案,以减小用户在信道估计阶段受到的干扰,提升信道估计的精确度,从而提升去蜂窝大规模MIMO系统的频谱效率。主要研究内容及创新点如下:第一,为了有效减轻去蜂窝大规模MIMO系统由于导频复用引起的干扰,本文首先提出一种基于量子菌群优化算法的导频分配方案以最大化系统下行链路平均可达吞吐量。我们考虑一个上行链路采用匹配滤波检测、下行链路采用共轭波束赋形的去蜂窝大规模MIMO系统,在接入点和用户数量有限的情况下,推导出用户可达速率的闭式表达式。在这个方案中,我们首先利用自适应量子旋转门来模拟经典菌群算法中的趋化现象。然后引入细菌健康度,用来记录每个细菌的累积适应度总和。为了避免陷入局部最优解,我们考虑消去分散操作。最后,量子细菌种群通过测量坍塌为基态种群,以获得各个用户的导频分配解。实验结果表明,该方案能显著提升系统平均下行吞吐量,性能优于传统方案,几乎接近于穷举法所求得的最优导频分配解。在复杂度方面,该方案取得了性能和复杂度的折中,解决了传统方案复杂度高的问题,因此,在实际应用方面是可行的。第二,为了有效减轻去蜂窝大规模MIMO系统由于导频复用引起的干扰,针对上行链路采用匹配滤波检测、下行链路采用共轭波束赋形的去蜂窝大规模MIMO系统,提出一种基于K-means聚类的软导频复用方案以最大化系统上行链路和下行链路总容量。在该方案中,我们首先根据用户的位置坐标利用K-means聚类方法对用户进行分组,相似度大的用户分为同一个簇。然后根据簇内用户的位置坐标确定每个簇的阈值,计算用户到对应簇聚类中心的距离,根据该值与阈值的大小进一步将用户分为两组:中心用户和边缘用户。最后使用软导频复用方法给所有簇的用户分配导频序列。实验结果表明,所提方案能显著提高系统整体性能。与其他方案相比复杂度较低,因此,在实际应用方面是可行的。

关键词：去蜂窝大规模MIMO 导频分配量子菌群优化 K-means聚类算法软导频复用

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大规模MIMO中基于导频分配的导频污染抑制技术研究

大规模MIMO中基于导频分配的导频污染抑制技术研究

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作者：熊灿云重庆大学

学位级别：硕士

大规模多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)技术利用多径传播来提高系统吞吐量和能量效率,成为了第五代移动通信网络中最有前途的关键传输技术之一。但是在时分双工模式下,受限于信道相干时间,导频数量有限,不同小区的... 详细信息

大规模多输入多输出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)技术利用多径传播来提高系统吞吐量和能量效率,成为了第五代移动通信网络中最有前途的关键传输技术之一。但是在时分双工模式下,受限于信道相干时间,导频数量有限,不同小区的用户间导频复用产生的导频污染严重影响了大规模MIMO系统性能的发挥。因此,如何在有限的导频资源下设计可靠的导频污染抑制算法是研究的重点和难点。针对以上问题,论文从导频分配方法的角度出发,设计可行有效的导频污染抑制方案,提高大规模MIMO系统性能。主要工作和内容如下:(1)多小区场景下用户受相邻小区间复用用户的干扰较严重,导致基站接收到的用户信道状态信息(Channel Status Information,CSI)不够准确。针对这一问题,论文提出一种联合用户位置和软导频复用的导频分配算法。根据用户和基站之间的距离以及用户到达角(Angle of Arrival,Ao A)信息设计干扰度量函数,建立所有小区所有用户之间的干扰矩阵。通过比较用户干扰度量值与干扰阈值将用户划分成为外部区域用户和内部区域用户。考虑到小区外部区域用户信道条件不佳,受到小区间干扰较严重的情况,为其分配正交导频;对于内部区域用户,根据所构建的干扰矩阵进行动态导频分配。最后利用基于离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform,DFT)的信道估计频域后处理方法,消除与目标用户Ao A不重叠的复用用户的干扰。仿真结果表明所提算法在保证用户公平性的同时,还提高了CSI的准确性,从而提升系统性能。(2)大规模MIMO系统中通常假定用户上行导频发射功率相等,这没有利用每个用户功率控制的潜力,导致用户上行频谱效率未达到最优。针对这一问题,论文提出一种联合导频功率控制的图着色导频分配方法。通过建立优化模型,推导用户信干噪比表达式,将优化问题分解成导频分配和功率控制两个部分。对于导频分配,根据图着色理论和用户的Ao A信息构造干扰图,并利用贪婪算法来为用户选择最佳导频。对于导频功率控制,证明了它是一个凸优化问题并通过拉格朗日乘子法来解决该问题以获得系统中所有用户的最优导频功率矩阵。仿真结果验证了所提算法的可行性和有效性。

关键词：大规模MIMO 导频污染导频分配软导频复用功率控制

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多小区多用户大规模MIMO系统导频调度策略研究

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作者：董婷婷重庆大学

学位级别：硕士

大规模MIMO系统通过在基站侧配备大规模天线阵列,利用相同的时频资源为多用户提供服务,既能增大用户连接数密度,又能提升能量效率和系统容量。但在移动通信应用中,无线电波传播环境复杂,信道相干时间短,导致导频序列长度和导频集合规模... 详细信息

大规模MIMO系统通过在基站侧配备大规模天线阵列,利用相同的时频资源为多用户提供服务,既能增大用户连接数密度,又能提升能量效率和系统容量。但在移动通信应用中,无线电波传播环境复杂,信道相干时间短,导致导频序列长度和导频集合规模受限,相邻小区导频复用产生的导频污染会造成信道估计偏差,进而影响接收信号检测和发射预编码的性能。本文针对多小区多用户大规模MIMO系统,研究导频调度策略,旨在通过设计合理有效的导频分配策略,抑制导频污染效应,进而提高系统的综合性能。具体内容如下:(1)分析在多小区多用户大规模MIMO系统中导频污染产生的原因、导频污染效应及其典型的抑制措施,针对基于TDD模式的多小区多用户大规模MIMO系统,分别从上行链路和下行链路角度分析导频污染对可达速率的影响,并就典型的导频污染抑制措施进行简要总结。(2)以随机导频调度策略为基础,通过分析全复用导频调度策略和全正交导频调度策略的性能和不足,在导频污染抑制和导频开销之间折中,提出一种基于链路增益执行用户分组的导频调度策略。该策略根据用户所受导频污染程度将其划分为中心用户组和边缘用户组,导频污染较轻的所有小区中心用户复用导频,而导频污染严重的不同小区边缘用户分配正交导频。选择信道估计归一化MSE、上行链路SINR和可达速率作为衡量导频调度策略有效性和可靠性指标,分别在边缘用户数固定、基站天线数变化和基站天线数固定、边缘用户数变化下对其性能进行仿真分析和评价。(3)通过分析软导频复用调度策略存在的不足,用户分组阈值设置仅考虑小区内平均大尺度衰落因子,未考虑相邻小区距离目标小区较远的边缘用户对目标小区的干扰,提出一种改进的软导频复用调度策略,以软导频复用调度策略第一次用户分组为基础,再依据筛选准则对相邻小区中对目标小区干扰较小的边缘用户做第二次筛选。选择信道估计归一化MSE、上行链路SINR和可达速率作为衡量导频调度策略有效性和可靠性指标,分别在基站天线数变化和分组参数变化下对导频调度策略的性能进行仿真分析和评价。

关键词：大规模MIMO 导频污染导频调度软导频复用第五代移动通信

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