多小区多用户大规模mimo系统导频调度策略研究

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1、多小区多用户大规模MIMO系统导频调度策略研究重庆大学硕士学位论文（专业学位）学生姓名：董婷婷指导教师：林金朝教授冯文江教授学位类别：工程硕士（电子与通信工程领域）重庆大学通信工程学院二O一六年五月ResearchonthePilotSchedulingSchemesforMulti-cellMulti-userMassiveMIMOSystemsAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementforProfessionalDegreeByDongTingtingSup

2、ervisor：Prof.LinJinzhaoProf.FengWenjiangSpecialty:ME(FieldofElectronicandCommunicationEngineeringField)CollegeofCommunicationEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaMay,2016重庆大学硕士学位论文中文摘要摘要大规模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

3、，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

4、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

5、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I重庆大学硕士学位论文英文摘要ABSTRACTMassivemulti-inputmulti-output(MIMO)systemattheb

6、asestationsideequippedwithlarge-scaleantennaarrayusesthesametime-frequencyresourcestoprovideserviceforusers,whichincreasestheuserconnectionnumberdensityaswellasimprovesenergyefficiencyandsystemcapacity.Howeverinthemobilecommunicationapplications,thepilotsequenceslengthandpilotscalearel

7、imitedbycomplexradiopropagationenvironmentandlowchannelcoherencetime,pilotcontaminationcausedbyinter-cellpilotreusemayleadtochannelestimationerrorwhichaffectstheperformanceofreceivedsignaldetectionandtransmitprecoding.ThisworkfocusesonmultiplecellmultipleusermassiveMIMOsystempilotsch