论文部分内容阅读
大规模MIMO多天线技术是下一代移动通信系统的关键技术之一。相比传统MIMO多天线系统,大规模MIMO多天线系统具有许多性能优势。然而,这些性能优势实现的前提是基站和用户都已知理想的上、下行链路信道状态信息。由于基站天线数量庞大,在FDD系统中,为减少采用正交训练序列进行信道估计时占用的下行链路资源,本文提出了基于闭环训练序列的下行链路信道估计方案；为使基站获取下行链路信道状态信息,本文对信道状态信息的有限反馈进行了研究。首先,本文介绍了传统MIMO技术的研究进展以及大规模MIMO多天线系统的基本概念,并概述了大规模MIMO多天线系统的信道估计及有限反馈技术。针对大规模MIMO多天线系统中几种基于训练序列的信道状态信息获取方法,本文进行了研究。另外,本文分析了大规模MIMO多天线系统信道估计中存在的一些问题,如导频污染、TDD系统中的上下行链路互易性校准等；实际系统中,上述问题会影响基站获取下行链路信道状态信息。其次,本文研究了FDD大规模MIMO多天线系统中基于闭环训练序列的下行链路信道估计方法。本文考虑了大规模MIMO多天线系统信道的空间及时间相关特性,通过离散一阶高斯马尔可夫模型对空间、时间相关的信道进行建模,利用卡尔曼滤波器完成信道估计。另外,本文提出了逐符号功率控制的训练序列设计方案,仿真结果表明,本文提出的基于闭环训练序列的信道估计方案性能优于现有的几种方案。最后,本文研究了FDD系统中下行链路信道状态信息的有限反馈问题。本文提出了基于大规模MIMO信道相关性的码本设计方案,该方案以MIMO多天线系统中几种典型的矢量量化码本为基础,如RVQ码本、酉矩阵码本及DFT码本,将信道空间相关矩阵应用于码本设计中；同时,对上述三种矢量量化码本进行仿真,与本文提出的码本设计方案进行对比。另外,本文还研究了基于格型编码量化的有限反馈方案,仿真结果表明格型编码量化方案在实现复杂度和反馈开销较小的前提下可达到渐进最优的反馈性能。