【摘 要】
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去蜂窝大规模MIMO消除蜂窝小区的概念,通过部署大量低成本低功耗的接入点,增加宏空分集增益,且无需共享信道状态信息,方便灵活部署。去蜂窝网络相关技术提出不久,尚处于探索阶段,本文针对去蜂窝大规模MIMO中预编码和接入点选择等开展了如下研究工作。为了降低去蜂窝大规模MIMO中预编码算法复杂度,提出了两种预编码算法。第一种是基于Neumann级数预编码算法,该算法通过Neumann级数多项式扩展近似代
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去蜂窝大规模MIMO消除蜂窝小区的概念,通过部署大量低成本低功耗的接入点,增加宏空分集增益,且无需共享信道状态信息,方便灵活部署。去蜂窝网络相关技术提出不久,尚处于探索阶段,本文针对去蜂窝大规模MIMO中预编码和接入点选择等开展了如下研究工作。为了降低去蜂窝大规模MIMO中预编码算法复杂度,提出了两种预编码算法。第一种是基于Neumann级数预编码算法,该算法通过Neumann级数多项式扩展近似代替线性预编码算法中矩阵的逆矩阵,从而避免了矩阵求逆过程,在一定程度上可以降低矩阵求逆的复杂度。第二种是基于Cholesky和Sherman-Morrison策略(Cholesky and Sherman-Morrison strategy,CSM)预编码算法,该算法利用Cholesky分解和Sherman-Morrison公式迭代求解矩阵的逆矩阵,可实现矩阵求逆的直接计算,减少了Neumann级数近似代替所造成的性能损失,降低了复杂度。接着,针对预编码算法处理后系统仍存在的问题,引入功率最小化功率控制,优化系统功率控制系数,减少信道中噪声的影响。实验仿真结果表明:联合功率最小化功率控制,基于Neumann级数的预编码算法和CSM预编码算法可以在降低预编码算法复杂度的情况下,保持频谱效率的稳定。在去蜂窝大规模MIMO中存在回程链路负载高和导频污染的问题,针对这些问题,提出了一种联合基于遗传算法的接入点选择与贪婪导频分配方案。该方案首先将基于遗传算法的接入点选择策略运用到去蜂窝大规模MIMO系统中,该策略将系统用户的平均速率作为性能指标,通过选择、交叉、变异以及迭代等操作为每个用户选择适合的接入点子集,较大程度地提高系统用户的平均速率,减少系统的回程链路负载。然后,在上行链路导频训练中采用贪婪导频分配算法,该算法以最小化速率最小的用户的导频污染效应为目的,通过迭代的方式优化导频分配,从而降低导频污染的影响。仿真结果表明:所研究的方案可以提高受到导频污染用户的速率和整个系统的和速率。
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