基于位置的自适应CSI反馈压缩方法研究

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiazaisun
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近年来,移动互联网的井喷式爆发给网络工程研究者和从业者带来了巨大的机遇和挑战。大量的网络设备对于高速、低功耗、稳定的互联网连接有着前所未有的需求。为了满足这样的需求,802.11ac中的MU-MIMO技术开始被逐渐应用于WLAN,WiMAX和LTE蜂窝网络中。MU-MIMO通过允许多用户并行传输,具有影响网络部署方法和提高频谱利用率的巨大潜能,直接提升了网络的负载和吞吐能力。然而,MU-MIMO中基于波束成形技术的数据传输必须要依靠接收端反馈的信道状态信息矩阵CSI,实验表明当用户数量增加时,用于反馈CSI的开销影响就逐步显现,甚至在某些情况下超过了有效的数据传输。因此,有效管理反馈CSI的开销成为提升网络性能的关键。现有的反馈策略虽然一定程度上解决了开销过大的问题,但是存在扩展性差,公平性不完善等问题,没有合理利用接收端本身的特性导致了难以发挥MUMIMO网络的最大潜能。因此,本文提出了一种自适应的MU-MIMO网络中基于位置的CSI反馈压缩算法(Adaptive Location-based CSI Feedback Compression in MU-MIMO Networks,LFC),有效的利用了接收端的空间信息,使得在临近区域内具有相似信干噪比的多个接收端可以共享一个CSI矩阵,用分组反馈的方法代替了传统的逐一反馈。LFC提出了一个可通用的平衡CSI开销和系统吞吐量的度量,自适应的调整压缩的强度即分组大小,使得LFC可以适应网络的环境变化。本文通过仿真和实测实验两种方式验证了LFC,仿真和实验测试的结果表明LFC可以取得最高67.9%,平均超过30%的优于传统CSI反馈方法的系统吞吐量,并且具有复杂度低,鲁棒性高,可扩展性强的特点,LFC综合考虑了系统的公平性和能耗问题,并可以依靠多AP的协同和硬件的支持实现覆盖角度和立体化的增强。
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