1. 研究目的与意义
大规模天线阵列的基本原理就是通过在基站侧配置数量众多的天线阵列(从几十至几千个),获得比传统mimo更为精确的波束控制能力,然后通过空间复用技术,在相同的时频资源上,同时服务更多用户来提升无线通信系统的频谱效率。
massive mimo技术的提出简化了移动终端的数字信号处理,但增加了基站端数字信号处理的难度。
massive mimo技术,如预编码和上行检测技术,作为5g无线通信的关键技术日益受到关注。
2. 国内外研究现状分析
目前无线网络流量已呈现出爆炸式增长,提升无线网络容量的方法有多种,主要包括:提升频谱效率、提高网络密度、增加系统带宽、智能业务分流等。
其中大规模天线阵列技(massive mimo)作为5g核心技术获得越来越多的关注。
2010年以来,美国贝尔实验室的t. l. marzetta、瑞典隆德大学的f. rusek和林雪平大学的e. g. larsson等学者相继就massive mimo的理论和实现发表了一系列有影响力ieee期刊论文,标志着massive mimo成为无线研究领域的新热点。
3. 研究的基本内容与计划
(一)研究内容 本人进行的massive mimo的数字信号处理算法理论方面的研究主要集中在基站侧,包括下行链路的预编码和上行链路的检测等问题。
massive mimo上行检测算法主要可以分为三大类:1. 基本的线性检测算法,如(迫零法)zf和(最小均方误差)mmse;2. 对均衡矩阵进行修正的算法,例如lattice reduction算法;3. 次优的非线性算法,例如fcsd、塔布搜索、球型译码和迭代算法等。
考虑在massive mimo系统中,基站的天线数为m,单天线用户数为k。
4. 研究创新点
针对大用户数和高阶调制场景,通过量化手段对不同检测算法进行了性能和复杂度分析,创新性地提出了线性检测与非线性检测混合的方案。
结合时域、频域和空间域三个自由度资源的最大化利用,提出了massive MIMO上行检测异构算法自适应调度方法。
