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论文研究-基于3D MIMO的TDD LTE-A系统级性能评估 .pdf 评分:

基于3D MIMO的TDD LTE-A系统级性能评估,刘亚阁,王亚峰,随着移动互联网的快速发展,数据流量急剧增长,提高系统容量、降低干扰依然是移动通信重要的发展目标。在无线移动环境中采用MIMO��
山国武技记文在 式 为接收天线振子的位置矢量,为发送人线振子的位置矢量,K为交叉极 化功率比,是载波波长。 多普勒频移: 式 速度矢量萨的模值为v,水平方向角为b,垂直方向角为p。 基站端天线端口的映射 基站端采用的平面天线阵列用 表示,其中表示水平方向的天线数, 代表垂直方向的天线数,为表示天线的极化方式为交叉极化,表示垂直方向个阵子 映射为个端口,传统的 情况下端口时 端口时如 下图端口时 XXXX XXX 图平面天线阵列分别映射为 垂直的个天线阵子映射为一个天线端口时,每个天线阵子对应的权值为: 其中 ,为波长,为垂直天线间距,为天线下倾角。 多用户配对的调度方式 多用户调度不仅要考虑系统的频谱效率,同时也要考虑系统中多用户间的 公平性。一个扇区撒有个用户,最多的配对用户数为 本文使用的一种同时 考虑频谱效率和公平性简化调度方式为: 首先计算单用户优先级 选择拥有最高优先级的单用户作为被调度的对象。分别计算其余用户和该单用户的 山国武技记文在 配对优先级,每次配对的用户配对数目依次增多; 以现有个用户传输为例,设当前配对优先级为; 检查当前配对用户数日,若<则选择+个用户配对方案中最高的优先级 +与现有优先级比较; 若 则为该用户或配对用户体进行重新配对,即配对的用户数目增加到 否则执行当前个配对用户的调度; 返回第步,直至调度终止。 优先级 式 其中:为用户在某个子带上的传输能力,为系统当前的时隙, 为数据包 的生成时间, 为这个数据包剩余的包大小。 仿真结果 仿真参数 本文采用仿真平台对场景下的 的业务进行了系统级性能评 估。信道采用的是 信道模型,与之前的信道模型相比,本文采用的信道模型 同时引入了接收端的到达角垂直方向发射端离开角这两个参数。具体仿真参数 的配置如下表所示 表仿真参数配置 仿真场景 场景 业务模型 拓扑结构 小区扇区 载频 信道带宽 室内用户所占比重 在平面移动用户分布 均匀分布在小区中 移动速度 每个小区的用户数 站间距 天线极化方式 交叉极化: 「天线下倾角 基站的发送功率 基站端天线置 大线配置 垂直极化 最小 用户和基站平面距离 误差 无 传输模式 仿真结果及分析 本文在 系统采用业务模型下,对传统 系统性能、 不 山国武技记文在 同大线端∏映射卜的系统性能进行综合比较,仿真结果如卜: 表单用户系统性能 表两用户系统性能 200%0 73%176% 150% 121 中4%138%5%1P 18% 5000 UPT 100% 100% 95% UPT Irled UPT Ru &Port 16Pont 32Port 64Port 图单用户下性能增益比率 300%C 250% 182% 155% H50% UPT 品150% 士49% 131 C95% UPT 100‰ mean UPT 0%光 8P。rt16Port32Port APort 图两用户下性能增益比率 从图和表中可以看出,在仿真场景为场景且为单用户情况下,采用 技术相对于 技术系统性能得到」提升,其中 端口映射相对 端口系统的边缘吞吐量分别提高 系统的平均吞吐量分别 山国武技记文在 提高,,,同吋上述结果也说明了同样采用 技术的情況卜,大线的 水平端∏数固定,随着垂直维度天线端∏数的增加,系统的性能也会得到进·步提升。 从图和表中可以看出,在仿真场景为场景下,与上述单用户情况下的分析结 果类似,在两用户配对的情况下,采用 技术的系统比采用 技术的系统 性能要好,其中 端口映射相对于 端口系统的边缘吞吐量 分别提高 系统的平均吞吐量分别提高了 从仿真结果 也可以看出同样采用 技术,在水平天线端口数固定为端口情况下,随着垂直方 向天线端口数的增加系统的性能会进一步得到提升。同时可以发现,在两用户配对时采用 技术获得的性能增益比单用户采用 技术获得的系统增益更高,这表明 多用户配对米用 技术会有史好的效果 本文总结 本文首先对 系统级仿真所要使用的信道进行了建模,然后给出了天线端口 的不同映射方式,并介绍了仿真中所采用的一种基于频谱效率和用户公平性的多用户配对调 度方式,接着给岀∫本文仿真时所釆用的仿真玚景,参数配置。从仿真结果可以得出与理论 相同的结论,系统采用 技术相对于传统的 技术性能获得了提升。同时我 们还得出了在多用户配对时使用 技术相比」单用户系统增益的提升更明显这一结 参考文献 王映民 技术原理与系统设计北京人民邮电出版社年

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