大規(guī)模多輸入多輸出（MIMO, multiple-input-multiple-output）被認(rèn)為是下一代移動(dòng)通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之,能支撐高速率的移動(dòng)通信業(yè)務(wù)。利用基站端或者用戶端配置的大規(guī)模天線陣列,可以大幅度提升系統(tǒng)吞吐量,并從統(tǒng)計(jì)信道狀態(tài)信息（CSI, channel state information）中獲益。此外,除了提升頻譜效率,大規(guī)模MTMO配置同樣能夠提升系統(tǒng)的能量效率。然而,大規(guī)模MIMO系統(tǒng)的性能受到導(dǎo)頻資源的嚴(yán)格限制。基于以上動(dòng)機(jī),本文研究了大規(guī)模MIMO系統(tǒng)相關(guān)的性能分析和系統(tǒng)設(shè)計(jì)問(wèn)題。首先,考慮中繼輔助的MIMO蜂窩系統(tǒng)的上行鏈路,其中,每個(gè)小區(qū)配置多個(gè)放大轉(zhuǎn)發(fā)（AF,amplify-and-forward）中繼站,目標(biāo)是得到這類系統(tǒng)上行遍歷和速率的確定性表達(dá)式。考慮大規(guī)模MIMO維度的場(chǎng)景,得到了兩個(gè)漸進(jìn)性的和速率表達(dá)式,分別對(duì)應(yīng)于固定用戶數(shù)和用戶數(shù)較大的情況。同時(shí)考慮了任意MIMO維度而用戶數(shù)較大的情況,利用非漸進(jìn)性分析得到了和速率的上下界,和速率以較大概率落在該上下界內(nèi),且在用戶數(shù)較大時(shí)上下界較緊。非漸進(jìn)性分析分別考慮了單小區(qū)和多小區(qū)的場(chǎng)景,其中,后者... 

【文章來(lái)源】：東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
英文縮略詞
符號(hào)說(shuō)明
第一章 緒論
    1.1 論文研究背景及意義
        1.1.1 移動(dòng)通信業(yè)務(wù)與技術(shù)的發(fā)展
        1.1.2 5G中新的理論和技術(shù)
    1.2 大規(guī)模MIMO相關(guān)理論與技術(shù)
        1.2.1 傳統(tǒng)MIMO技術(shù)
        1.2.2 大規(guī)模MIMO
    1.3 論文主要工作與內(nèi)容安排
第二章 中繼輔助的大規(guī)模MIMO系統(tǒng)上行和速率的漸進(jìn)性和非漸進(jìn)性分析
    2.1 引言
    2.2 系統(tǒng)模型
    2.3 漸進(jìn)性分析
        2.3.1 大規(guī)模MIMO維度,用戶數(shù)固定
        2.3.2 大規(guī)模MIMO維度,大規(guī)模用戶數(shù)
    2.4 非漸進(jìn)性分析
        2.4.1 單小區(qū)
        2.4.2 多小區(qū)
    2.5 數(shù)值結(jié)果
        2.5.1 漸進(jìn)性結(jié)果
        2.5.2 非漸進(jìn)性結(jié)果
    2.6 本章總結(jié)
    2.7 附錄
        2.7.1 定理2.2的證明
        2.7.2 定理2.3的證明
第三章 多小區(qū)大規(guī)模MIMO上行和速率最優(yōu)的預(yù)編碼
    3.1 引言
    3.2 系統(tǒng)模型和可達(dá)速率
        3.2.1 系統(tǒng)模型
        3.2.2 可達(dá)速率
        3.2.3 Kronecker信道模型
    3.3 預(yù)編碼優(yōu)化
        3.3.1 最優(yōu)條件
        3.3.2 球坐標(biāo)參數(shù)化
        3.3.3 特殊情況：Kronecker信道模型
    3.4 超級(jí)小區(qū)系統(tǒng)
        3.4.1 系統(tǒng)模型
        3.4.2 可達(dá)和速率
        3.4.3 預(yù)編碼優(yōu)化
    3.5 仿真結(jié)果
    3.6 本章總結(jié)
第四章 多小區(qū)大規(guī)模MIMO系統(tǒng)上行魯棒均衡器
    4.1 引言
    4.2 系統(tǒng)模型
        4.2.1 信道估計(jì)和導(dǎo)頻污染
        4.2.2 線性均衡器
    4.3 問(wèn)題轉(zhuǎn)化
    4.4 最優(yōu)魯棒均衡器
        4.4.1 最優(yōu)條件
        4.4.2 定點(diǎn)方程算法
        4.4.3 梯度搜索算法
        4.4.4 近似方法
    4.5 仿真結(jié)果
    4.6 本章總結(jié)
第五章 大規(guī)模MIMO異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)中能量有效的波束成形和功率控制
    5.1 引言
    5.2 系統(tǒng)模型
        5.2.1 信號(hào)和信道模型
        5.2.2 問(wèn)題表述
    5.3 能效波束成形和大規(guī)模MIMO分析
        5.3.1 對(duì)偶問(wèn)題
        5.3.2 漸進(jìn)對(duì)偶問(wèn)題
    5.4 能量有效的傳輸方案
        5.4.1 能效波束成形中參數(shù)優(yōu)化
        5.4.2 最優(yōu)發(fā)射功率
    5.5 仿真結(jié)果
    5.6 本章總結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)及主要貢獻(xiàn)
    6.2 進(jìn)一步研究方向
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間的研究成果
致謝



本文編號(hào)：3506753