c-ran架构下基于联合空分复用的多小区干扰消除研究

《c-ran架构下基于联合空分复用的多小区干扰消除研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号TN929.5密级公开UDC621.39学位论文编号D-10617-308-(2016)-01041重庆邮电大学硕士学位论文中文题目C-RAN架构下基于联合空分复用的多小区干扰消除研究英文题目Multi-cellInterferenceCancellationAlgorithmsbasedonJointSpatialDivisionandMultiplexingintheC-RANFramework学号S130101044姓名葛振涛学位类别工学硕士学科专业信息与通信工程指导教师谢显中教授完成日期2016年4月10日重庆邮电大

2、学硕士学位论文摘要摘要第五代无线通信系统将满足人们对超高峰值速率、超高连接密度以及超高能量效率的要求，大规模MIMO(MultipleInputMultipleOutput)技术可以充分利用空间资源提升系统性能，被公认为未来5G的核心技术之一。但是，多小区大规模MIMO场景带来的干扰比较严重，目前还没有好的解决方案；采用频分双工(FrequencyDivisionDuplexing,FDD)的大规模MIMO系统中，信道状态信息的获取需要占用较多资源，且获取方式十分复杂；多小区联合处理可以提升系统性能，但需要大量小区间协作。为克服多

3、小区FDD大规模MIMO系统中更加复杂的干扰问题，在云无线接入网(CloudRadioAccessNetwork,C-RAN)架构下，将改进的联合空分复用(JointSpatialDivisionandMultiplexing,JSDM)技术应用于多小区FDD系统，降低预编码算法的复杂度，并结合天线优化，设计新颖的干扰对齐算法提升系统容量。论文主要工作如下：为减少多小区FDD大规模MIMO系统中获取信道状态信息的开销，消除系统存在的干扰，提出基于伪逆的多小区FDD系统中的JSDM方法。首先，根据用户的地理几何结构对小区内用户进行分

4、组，使组内用户具有相同的信道协方差矩阵；其次，为分析方便，将基于C-RAN架构下的多小区FDD大规模MIMO系统模型分别转化为双向干扰信道模型和双向多址信道模型；接着，对于每个小区边缘用户组，设计基于伪逆的一阶预编码矩阵消除其他小区边缘用户组的干扰；最后，通过设计二阶预编码矩阵消除组内用户间干扰。理论分析与仿真结果表明，所提方案在降低算法复杂度的同时，可以有效消除干扰，并且其总速率有所提升。针对干扰对齐直接用于多小区FDD大规模MIMO系统时复杂度过高，且要求终端天线数较多的问题，给出基于天线优化和JSDM的干扰对齐算法。首先，为

5、了在消除干扰的基础上进一步减少收发两端天线数，基站端设计复杂度较低的天线选择算法，使其在减少射频链路数的同时为JSDM与干扰对齐的结合创造有利条件；其次，用户端设计联合接收滤波器矩阵，以克服用户终端天线数随用户数增加而导致的快速增长。理论分析表明，当用户数较大时，所提方案可明显减少I重庆邮电大学硕士学位论文摘要用户端所需天线数，这为干扰对齐在实际中的应用提供了思路。仿真结果表明，在不影响干扰对齐抗干扰性能的情况下，仿真结果与理论分析一致。关键词：C-RAN架构，大规模MIMO，干扰对齐，联合空分复用，天线选择II重庆邮电大学硕士学

6、位论文AbstractAbstractThefifthgenerationwirelesscommunicationsystemwillmeettherequirementsofultra-highpeakrate,ultra-highconnectiondensityandultra-highenergyefficiency.Massivemultipleinputmultipleoutput(MIMO)technologycanmakefulluseofspaceresourcestoenhancesystemperforma

7、nce,soitisrecognizedasoneofthecoretechnologyof5Ginthefuture.However,thesceneofmulti-cellMassiveMIMOwillcausemoreseriousinterferenceandthereisnogoodsolutionbyfar.Inthefrequencydivisionduplexing(FDD)MassiveMIMOsystem,theacquisitionofchannelstateinformation(CSI)notonlyne

8、edstooccupymoreresources,butalsoisstillverycomplex.Thejointprocessingofmulti-cellcanimprovethesystemperformance,butitwillreq