论文部分内容阅读
大规模MIMO(Massive MIMO)技术通过在通信系统的基站端装置大量的天线来实现高速数据传输,具有广阔的发展前景,是当前无线通信的研究热点。理论上,随着系统天线数量的无限增加,大规模MIMO系统的发送功率可以降低到任意小,非相干噪声与干扰的影响也将消失。但是在实际应用中,大规模MIMO系统的性能受到导频污染的限制,如何设计合理的下行发送方案来抑制导频污染的影响是大规模MIMO技术亟需解决的问题之一。本文研究了TDD多小区大规模MIMO系统的下行发送方案,主要研究工作如下: (1)大规模MIMO系统下行链路线性预编码研究。分析了MF,ZF,MMSE预编码的下行容量性能,给出了不同通信场景下三种线性预编码的下行容量的表达式,并进行了仿真,仿真结果表明当系统天线数量无限增加时,计算复杂度较小的MF预编码方案将取得与MMSE预编码相似的容量性能。因此在大规模MIMO系统中,MF预编码是最实用的预编码方案。 (2)大规模MIMO系统下行链路基于导频分配的线性预编码研究。首先分析了发送端采用最大比发送预编码时TDD多小区大规模MIMO系统的导频污染,在此基础上提出了一种最小化导频污染的导频分配方案,在导频污染存在的情况下该方案能够显著改善线性预编码的性能,提高系统的下行容量。 (3) TDD多小区大规模MIMO系统基于导频规划的线性预编码研究。提出了一种部分导频复用方案,该方案通过合理规划导频资源达到减少导频污染的目的。与传统的导频复用方案相比,本文所提出的部分导频复用方案在导频资源的利用上更加灵活。仿真结果表明,部分导频复用方案能够改善MF预编码的性能,大幅度提高小区的遍历容量,改善小区边缘用户服务质量。