大规模MIMO系统导频污染问题研究

Massive MIMO也称为大规模多输入多输出系统,是通过在基站端布置上百根的天线,利用天线数的增多来提升通信效率,进而获得极大的增益。在Massive MIMO系统中,影响系统性能的一个主要问题是导频复用造成的导频污染,文章对Massive MIMO信道模型和导频污染进行分析,深入研究了导频分配技术,并通过仿真验证了其抑制导频污染的可行性。     

5G中MIMO天线和辐射功率关系的探究

文章参阅了大量的案例对Massive MIMO通信系统的能量效率、导频污染等诸问题进行了深入分析,对案例中尚需探究的问题做了进一步研究,有针对性地提出了解决方案：首先,针对实际的通信环境,采用先进的理念,更合理地设计出基站的位置与基站天线数量,并确定小区内用户数;然后,为降低HBF系统的能耗给出了抑制导频污染的设计方案。     

基于贪婪算法的用户双天线MIMO干扰减轻

在大规模MIMO系统中,当基站天线数趋向正无穷时,导频污染成为制约系统性能的干扰因素。目前,针对导频污染减轻的方法多是针对用户端单天线的情况。文中提出一种基于贪婪算法的用户双天线大规模MIMO系统中导频污染减轻方法,通过调节用户端的波束成型权值向量来进行干扰减轻处理并结合贪婪算法选出合适的用户组。     

5G Massive MIMO天线OTA测试方法探讨

针对5G Massive MIMO天线测试展开讨论,参考当前5G天线测量前沿技术提出5G Massive MIMO通信系统级测试的方案,实现对整个基站、终端在仿真信道环境中的上下行模拟,直接测量通信系统工作指标.对毫米波波段天线测量中常用的紧缩场系统进行深入介绍和分析,探讨紧缩场技术在5G Massive MIMO天线测试中的应用前景.最后,介绍天线近场聚焦的原理及相控阵天线在紧缩场中的测量应用.     

大规模MIMO多小区TDD系统中的预编码策略和导频调度

上行导频污染是大规模MIMO多小区多用户TDD系统的主要性能瓶颈。本文推导了下行链路中MF,ZF单小区预编码,基于MMSE的多小区预编码以及基于最大化SLNR准则的预编码策略在有导频污染的大规模MIMO下的系统可达和速率渐近性能,发现当基站天线数趋向无穷时,各个策略的等效信干比均收敛到仅与大尺度衰落因子相关的一个比值,由此可以得到一个系统可达和速率的渐近结果。基于此渐近结果,以最大化系统可达和速率为目标,获得了一个导频调度方案,即使得小区间相互干扰较小的用户采用相同的导频而相互干扰较大的用户采用正交的导频,从而在存在导频污染的情况下,可以提升系统的整体性能。理论分析和数值仿真结果都验证了以上结论。      

时间相关块贝叶斯算法下的大规模MIMO信道估计

因具有高的阵列增益和高的频谱效率,大规模MIMO已成为5G通信系统物理层关键技术,但在频分双工系统基站侧获取大规模MIMO信道准确状态信息的过程中,存在导频开销占用大量频谱资源问题。为此,针对时间相关信道和信道稀疏度未知的情况,提出一种基于时间相关和多测量矢量模型的块贝叶斯压缩感知（TMBB-CS）信道估计方法。因基站端天线发射信号时间相关,所以大规模MIMO系统的时域信道脉冲响应呈块稀疏结构,利用该特性对下行链路中的多用户信道矩阵进行测量估计,可较大幅度减少导频开销,提升性能。实验仿真结果表明,与其他块贝叶斯算法相比,所提出的TMBB-CS算法信道估计性能更好。      

Massive MIMO技术在5G网络优化中的运用

在5G通信技术快速发展的时代,用户对网络数据信息传输的速率要求逐渐提高,移动通信企业为满足用户需求,试图通过增加基站天线数目、应用Massive MIMO天线技术以提高传输速率。文章根据权值优化原理,将Massive MIMO关键技术应用于5G通信网络系统,以优化无线网,最大限度地提升用户覆盖范围,强化网络传输性能。实验验证发现,5G场景应用Massive MIMO技术能够减少人工干预,扩大用户覆盖范围,强化网络优化效率。     

基于预编码与导频分配的大规模MIMO导频污染抑制

导频污染问题是限制大规模多输入多输出(MIMO)系统性能的主要影响因素.针对这个问题,提出了一种基于改进预编码和最优导频分配策略的大规模MIMO系统导频污染抑制算法.首先,在系统下通过基于改进遗传优化算法的最大化信干噪比(SINR)预编码算法,获得最优预编码矩阵;然后,通过基于用户信道条件优劣的最优导频分配策略对每个小区用户进行导频分配,从而实现大规模MIMO系统导频污染抑制.通过Matlab仿真结果可知,相对于传统的SINR预编码算法,所提算法的复杂度降低了65%左右,而导频污染抑制性能提升了30%左右.该算法能够有效抑制导频污染,提升大规模MIMO系统的性能.     

大规模MIMO多小区TDD系统中的导频污染减轻方法

由L个小区组成的大规模MIMO TDD系统中的下行用户和速率随着基站天线数M的增加主要受限于小区间的上行导频污染。假设小区内导频正交,小区间导频完全复用,分别推导了基站估计所有信道和期望信道的MSE闭式表达式MMSE和MMSEl,并获得了MMSE的下界为M（L-1）和MMSEl的上界为M（L-1）/L。并且发现随着天线数M的增长且当导频序列长度t较大时,t的大小对MMSE和MMSEl性能的影响很小,由此提出一种上行导频功率控制方法,即把通常的导频发射时隙分为两段,使交叉增益相对较大的小区间的导频发射时隙错开,从而提高MMSE和MMSEl性能,由此基站可以设计出更加精确的预编码,进而极大地提升了每小区下行多用户可达和速率性能。理论分析和数值仿真结果都验证了这一结论。      

大规模MIMO下联合距离因子和用户优先级的导频分配方案

针对导频污染已成为大规模MIMO系统研究的最大阻碍问题,文中提出一种联合用户距离与用户优先级的导频分配方案来抑制导频污染。首先在只考虑第一层干扰的情况下,分别求出小区中距离小区基站不同距离用户的频谱效率,以小区中距离基站最近、频谱效率最大的用户作为基准,提出距离因子的定义,并给出表达式,此外,将各用户的距离因子和用户优先级结合进行导频分配研究。仿真结果表明,该方案能在保证频谱效率的前提下,有效减少正交导频数目。