Tez Arşivi

Tez aramanızı kolaylaştıracak arama motoru. Yazar, danışman, başlık ve özete göre tezleri arayabilirsiniz.


Orta Doğu Teknik Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Anabilim Dalı

A reduced complexity hybrid precoding architecture and user grouping algorithms for downlink wideband massive MIMO channels

Downlink geniş bant massive MIMO kanalları için karmaşıklığı azaltılmış hibrit ön kodlama mimarisi ve kullanıcı gruplandırma algoritmaları

Teze Git (tez.yok.gov.tr)

Bu tezin tam metni bu sitede bulunmamaktadır. Teze erişmek için tıklayın. Eğer tez bulunamazsa, YÖK Tez Merkezi tarama bölümünde 594947 tez numarasıyla arayabilirsiniz.

Özet:

In this thesis, an efficient hybrid precoding architecture is proposed for single-carrier (SC) downlink wideband spatially correlated massive multiple-input multiple-output (MIMO) channels. The design of two-stage beamformers is realized by using a virtual sectorization via second-order channel statistics based user grouping. The novel feature of the proposed architecture is that the effect of both inter-group-interference (due to non-orthogonality of virtual angular sectors) and the inter-symbol-interference (due to SC wideband transmission) are taken into account. While designing the analog beamformer, we examine the dimension reduction problem and proper subspace (beamspace) construction (by exploiting the joint angle-delay sparsity map and power profile of the multi-user channel) based on which a highly efficient spatio-temporal digital precoding is proposed. Before the beamforming stage, the user terminals are distributed into multiple groups by using their second order statistics via a user grouping algorithm named as merge and split based algorithm with K-means initialization and our own performance metric. This algorithm finds an optimal user grouping distribution to maximize the performance of the hybrid precoding structure. If the proposed joint angle-delay generalized eigen beamformer (JAD-GEB) type analog beamformer, reduced complexity spatio-temporal channel matched filter-spatially regularized zero forcing (CMF-SZF) type digital precoder and merge and split based user grouping algorithm with K-means initialization and our own performance metric are utilized together for the hybrid structure, the performance results reach very close to those of the fully digital CMF type precoding by using less number of RF chains.

Summary:

Bu tezde, uzamsal olarak korelasyonlu Massive MIMO kanalları için tek taşıyıcı downlink geniş bant için etkili bir hibrit ön kodlama mimarisi önerilmiştir. İki aşamalı ışın biçimlendiricilerin tasarımı, ikinci dereceden kanal istatistiklerine dayalı kullanıcı gruplandırması yoluyla sanal sektörlendirme kullanılarak gerçekleştirilir. Önerilen mimarinin literatüre katkısı, hem gruplar arası girişimin (sanal açısal sektörlerin ortogonal olmasından dolayı) hem de semboller arası girişimin (tek taşıyıcı geniş bant iletimi nedeniyle) etkisinin dikkate alınmasıdır. Analog ışın biçimlendiriciyi tasarlarken, boyut azaltma problemi ve yüksek verimli bir uzaysal-zamansal dijital ön kodlamanın önerildigi temel alt uzay (ışın alanı) yapısı (ortak açılı gecikme sparsity haritasını ve çok kullanıcılı kanalın güç profilini kullanarak) incelenmektedir. Işın biçimlendirme aşamasından önce, kullanıcı terminalleri, K-means ilklendirmesi ve performans metriği ile birlikte birleştirme ve bölme tabanlı algoritma olarak adlandırılan bir kullanıcı gruplandırma algoritması yoluyla kullanıcıların ikinci dereceden istatistiklerini kullanarak çoklu gruplara dağıtılır. Bu algoritma hibrit ön kodlama yapısının performansını en üst düzeye çıkarmak için optimum bir kullanıcı gruplandırma dağılımı bulur. Önerilen JAD-GEB analog ışın biçimlendirmesi, CMF-SZF türü dijital ön kodlama ve K-means ilklendirmesi ve AIR metriği ile birlikte birleştirme ve bölme tabanlı kullanıcı gruplandırma algoritması beraber kullanıldıgında performans sonuçları tamamen dijital bir CMF tipte bir ön kodlama kullanılarak oluşturulan performans sonuçlarına çok yakın çıkmaktadır.