多小區(qū)3D MIMO系統(tǒng)波束成形方法的研究.pdf

1、三維多入多出（3D Multiple Input Multiple Output，3D MIMO）技術作為第五代移動通信關鍵技術之一，受到了越來越多的關注。與傳統(tǒng)的 MIMO技術相比，3D MIMO能充分利用垂直維度的空間自由度，提升無線通信系統(tǒng)的傳輸性能，并能進一步降低小區(qū)間干擾，提高頻譜效率。目前對多小區(qū)3D MIMO系統(tǒng)的研究還比較少，小區(qū)間的干擾問題是需要解決的一個難點。將多小區(qū)聯(lián)合傳輸技術和3D波束成形技術應用于3D MIMO

2、系統(tǒng)中，通過基站間的協(xié)作消除小區(qū)間的干擾，能夠提高系統(tǒng)的頻譜效率和能源效率。
　　本文首先介紹了3D MIMO系統(tǒng)及其信道模型的建立，針對小區(qū)間的干擾問題，引出了3D MIMO聯(lián)合傳輸技術。通過研究下行3D MIMO系統(tǒng)，采用迫零波束成形算法，并結合多小區(qū)聯(lián)合傳輸方案，分析了基站天線下傾角、用戶與基站之間的距離以及小區(qū)中的用戶數(shù)對系統(tǒng)傳輸速率的影響。仿真結果表明，多小區(qū)聯(lián)合傳輸相比于單小區(qū)傳輸在提高系統(tǒng)吞吐量方面具有更優(yōu)的性能。<

3、br>　　其次，考慮到3D MIMO系統(tǒng)中較大的信息交互量，針對有限數(shù)目的反饋比特數(shù)如何在水平維度和垂直維度進行合理的分配，建立了以最小化有限反饋與理想反饋間SINR的差值為目標的優(yōu)化模型，并結合對水平維度和垂直維度信道增益比值的分析，給出了特定天線配置和固定反饋比特數(shù)目條件下的最優(yōu)比特分配結果。
　　最后，在所構建的3D MIMO系統(tǒng)仿真環(huán)境下，針對多小區(qū)協(xié)作的場景，利用3D波束成形技術提高了用戶接收到的有用信號的功率，并采用能