北邮毕设开题报告模板3D波束赋形
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最初的通信设备一般安装在高塔上，仅靠大功率发射机获得大面积覆盖范围。但仅在天线端进行的简单2D波束赋形具有固定的下倾角，当垂直波束的主瓣对准小区用户时，边缘用户会处于主瓣覆盖范围之外，因而不能充分利用天线波束，获得最大吞吐量。基于此，业界引入了3D波束赋形的概念，通过调整下倾角，使得基站辐射方向图对于每一个用户都有与其对应的可动态调整的波束，保证每个用户有最优的传输效果，从而有效地降低干扰。同时，在3D波束赋形的基础上，利用CoMP（Coordinated Multiple Points）技术，通过基站间的相互协作提高系统频谱利用率，实现无线通信在时域、频域的服用，可以改善网络覆盖性能。这样不仅可以可以降低同频干扰，提高用户的数据传输速率，还可以提高边缘用户频谱效率及整个系统的吞吐量。
一、选题背景和意义
近年来，3G移动系统的普及与4G移动技术的逐渐推行，使得移动通信技术发展迅猛。随着移动终端数目的不断增加及数据业务的逐渐增加，追求更高的数据速率、更低的时延、更大的覆盖范围和系统容量已成为燃眉之急。在此背景下，第三代合作伙伴计划（The 3rd Generation Partnership Project，3GPP）将此前提出的LTE技术进一步优化，演进为LTE-Advanced（LTE-A），成为如今4G技术的最主流标准。LTE-A在多方面实现了极大提升，为用户带来了更好的使用体验。MIMO（Multiple-input multiple-output）作为LTE-A的关键技术之一，能充分利用空间资源，通过多个天线实现多发多收，在不增加频谱资源和天线发射功率的情况下，可以成倍的提高系统信道容量，显示出明显的优势、被视为下一代移动通信的核心技术。
二、研究的基本内容
1、利用Matlab仿真工具，生成用户在小区范围内的多种分布场景。仿真环境包括小区大小、个数、基站高度、基站天线方向图、路径损耗模型等等。
2、在研究中，考虑垂直方向上的下倾角控制方法和小区划分以及发射功率对方案的影响，将研究归纳为如下三种方案之间的比较：
a）小区在垂直方向上的分区固定，且双波束的下倾角也固定；
5、寻找能够抑制小区边缘干扰的方法，提高吞吐量。
6研究方法及措施
1、对于仿真系统的搭建，需要阅读参考3GPP标准对于小区用户的描述，用matlab实现。
2、对于两种解决方案的分析方法，需要查阅相应资料，一方面要加强对3D波束赋形和MIMO天线的进一步理解，另一方面要找出两种方案的实现方法。
第6-9周：能够根据3GPP的标准进行简单仿真系统的搭建；
第10-12周：查阅现有的研究方案，提出的信息波束的协调控制方案；
第13-14周：将上面提出的协调控制方案加入仿真系统，比较各个系统的性能等；
第15-17周：完善论文的撰写。
六、主要参考文献
[1]Minghuan Tang, Gaofeng Cui, Lina Zhao, Cheng Zhou, Weidong Wang《ThroughputOptimization in MU-MIMO Systems via Coordinated Vertical Double-beam Tilting》
[2]严华亮魏克军陈宇《基于3D空间信道模型的3D波束赋形技术研究》电信网技术2013年第05期
[3]3GPP TR 814.36 V9.0, "Further advancements for E-UTRA physical layer aspects," Tech. Rep., Mar. 2010.
3、对于最终的协调控制方案，要在对两种方案的研究上进一步仿真分析后获得。
4、以边学习（书籍+网络+视频），边动手实验，边请教前辈的方式，在以自己为实践主体的前提下，能动地探索解决问题的方法。
五、研究工作的步骤与进度
第1-2周：查阅相关3D-MIMO的文章，了解3D波束赋形和MIMO等的相关知识；
第3-5周：熟悉Matlab仿真工具，能够建立小区基站、用户等（Matlab基本知识）；
北京邮电大学
本科毕业设计（论文）开题报告
学院
电子工程学院
专业
电子信息科学
班级
2011211204
学生姓名
学号
2011210986
班内序号
15
指导教师姓名
所在单位
电子工程学院
职称
设计（论文）题目
（中文）基于用户分布的3D波束赋形方案的研究
（英文）The Research of 3D Beamforming Scheme Based on Distribution of Users
b）小区在垂直方向上的分区固定，但波束直接指向用户；
c）根据已有用户分布，先确定小区在垂直方向上的分区半径再确定两分区的波束下倾角；
在此基础上，逐渐增大发射功率，分别记录三种方案在不同功率下的边缘用户吞吐量及平均吞吐量，从而比较得出各个方案的性能。
3、以上述研究内容为依据，提出信息波束的协调控制方案，并验证最终提出方案的性能。
三、拟解决的主要问题
1、利用matlab，进行仿真系统的搭建。主要根据3GPP的标准，设定仿真环境。包括，小区大小、个数、基站高度、基站天线方向图、路径损耗模型等等。
2、实现对垂直方向的波束控制，动态调整波束下倾角。
3、根据用户位置确定下倾角，使波束能直接指向用户。
4、根据用户分布，确定小区内外分区半径的划分及在此基础上小区内外下倾角大小的调整。
[4]陈康《MIMO波束赋形及其对TD-LTE测试的影响》电信网技术2012年02期
[5]袁昂飞《多小区用户MIMO下行链路干扰抑制技术的研究》重庆大学2012
[6]张越《3D场景下的CoMP技术研究》西安电子科技大学2014
指导教师签字
日期
年月日
一、选题背景和意义
近年来，3G移动系统的普及与4G移动技术的逐渐推行，使得移动通信技术发展迅猛。随着移动终端数目的不断增加及数据业务的逐渐增加，追求更高的数据速率、更低的时延、更大的覆盖范围和系统容量已成为燃眉之急。在此背景下，第三代合作伙伴计划（The 3rd Generation Partnership Project，3GPP）将此前提出的LTE技术进一步优化，演进为LTE-Advanced（LTE-A），成为如今4G技术的最主流标准。LTE-A在多方面实现了极大提升，为用户带来了更好的使用体验。MIMO（Multiple-input multiple-output）作为LTE-A的关键技术之一，能充分利用空间资源，通过多个天线实现多发多收，在不增加频谱资源和天线发射功率的情况下，可以成倍的提高系统信道容量，显示出明显的优势、被视为下一代移动通信的核心技术。
二、研究的基本内容
1、利用Matlab仿真工具，生成用户在小区范围内的多种分布场景。仿真环境包括小区大小、个数、基站高度、基站天线方向图、路径损耗模型等等。
2、在研究中，考虑垂直方向上的下倾角控制方法和小区划分以及发射功率对方案的影响，将研究归纳为如下三种方案之间的比较：
a）小区在垂直方向上的分区固定，且双波束的下倾角也固定；
5、寻找能够抑制小区边缘干扰的方法，提高吞吐量。
6研究方法及措施
1、对于仿真系统的搭建，需要阅读参考3GPP标准对于小区用户的描述，用matlab实现。
2、对于两种解决方案的分析方法，需要查阅相应资料，一方面要加强对3D波束赋形和MIMO天线的进一步理解，另一方面要找出两种方案的实现方法。
第6-9周：能够根据3GPP的标准进行简单仿真系统的搭建；
第10-12周：查阅现有的研究方案，提出的信息波束的协调控制方案；
第13-14周：将上面提出的协调控制方案加入仿真系统，比较各个系统的性能等；
第15-17周：完善论文的撰写。
六、主要参考文献
[1]Minghuan Tang, Gaofeng Cui, Lina Zhao, Cheng Zhou, Weidong Wang《ThroughputOptimization in MU-MIMO Systems via Coordinated Vertical Double-beam Tilting》
[2]严华亮魏克军陈宇《基于3D空间信道模型的3D波束赋形技术研究》电信网技术2013年第05期
[3]3GPP TR 814.36 V9.0, "Further advancements for E-UTRA physical layer aspects," Tech. Rep., Mar. 2010.
3、对于最终的协调控制方案，要在对两种方案的研究上进一步仿真分析后获得。
4、以边学习（书籍+网络+视频），边动手实验，边请教前辈的方式，在以自己为实践主体的前提下，能动地探索解决问题的方法。
五、研究工作的步骤与进度
第1-2周：查阅相关3D-MIMO的文章，了解3D波束赋形和MIMO等的相关知识；
第3-5周：熟悉Matlab仿真工具，能够建立小区基站、用户等（Matlab基本知识）；
北京邮电大学
本科毕业设计（论文）开题报告
学院
电子工程学院
专业
电子信息科学
班级
2011211204
学生姓名
学号
2011210986
班内序号
15
指导教师姓名
所在单位
电子工程学院
职称
设计（论文）题目
（中文）基于用户分布的3D波束赋形方案的研究
（英文）The Research of 3D Beamforming Scheme Based on Distribution of Users
b）小区在垂直方向上的分区固定，但波束直接指向用户；
c）根据已有用户分布，先确定小区在垂直方向上的分区半径再确定两分区的波束下倾角；
在此基础上，逐渐增大发射功率，分别记录三种方案在不同功率下的边缘用户吞吐量及平均吞吐量，从而比较得出各个方案的性能。
3、以上述研究内容为依据，提出信息波束的协调控制方案，并验证最终提出方案的性能。
三、拟解决的主要问题
1、利用matlab，进行仿真系统的搭建。主要根据3GPP的标准，设定仿真环境。包括，小区大小、个数、基站高度、基站天线方向图、路径损耗模型等等。
2、实现对垂直方向的波束控制，动态调整波束下倾角。
3、根据用户位置确定下倾角，使波束能直接指向用户。
4、根据用户分布，确定小区内外分区半径的划分及在此基础上小区内外下倾角大小的调整。
[4]陈康《MIMO波束赋形及其对TD-LTE测试的影响》电信网技术2012年02期
[5]袁昂飞《多小区用户MIMO下行链路干扰抑制技术的研究》重庆大学2012
[6]张越《3D场景下的CoMP技术研究》西安电子科技大学2014
指导教师签字
日期
年月日