多蜂窩多用戶MIMO無線網(wǎng)絡(luò)干擾抑制管理技術(shù)研究.pdf

1、多蜂窩多用戶多輸入多輸出(MC-MU-MIMO，Multi-cell Multi-user Multiple-inputMultiple-output)系統(tǒng)能夠提供高的頻譜效益，越來越受到關(guān)注。MC-MU-MIMO系統(tǒng)除有天線間干擾，還存在多用戶間干擾以及多基站間干擾，為抑制消除這些干擾，實現(xiàn)提高傳輸速率的目的，可以在發(fā)射端基站獲得下行鏈路的信道狀態(tài)信息時，在發(fā)射端實行預(yù)編碼和功率分配的預(yù)處理方案。在用戶數(shù)量大于基站同一時間可服務(wù)的用戶

2、數(shù)時，需進行多用戶資源調(diào)度技術(shù)，以一定的準(zhǔn)則給適合的用戶分配時頻資源。本文將針對上述問題開展如下研究:
　　 (1)為了在抑制MC-MU-MIMO系統(tǒng)的多種干擾同時，實現(xiàn)更高的頻譜傳輸效率，提出了一種逼近容量和的最大化速率和算法及其改進算法。通過仿真分析表明:除奇異值分解外我們提出的最大化速率和算法的改進算法性能最優(yōu)，其后依次為最大化信泄噪比算法、最小均方誤差算法，最后為塊對角化算法，考慮到奇異值分解算法不僅需要基站間充分協(xié)作，

3、而且用戶端也需要充分協(xié)作，故其在實際系統(tǒng)中實現(xiàn)比較困難，但其能為速率和提供上界。
　　 (2)為進一步提高系統(tǒng)和速率，在(1)建模的基礎(chǔ)上，研究了在預(yù)編碼算法之前進行的功率分配，考慮到實際情況，分別討論了總功率、每基站功率及每發(fā)射天線功率受限情況下的功率分配方案。通過仿真分析表明:總功率受限情況下，注水法功率分配方案可以有效提高塊對角化算法、最大化信泄噪比算法和最大化速率和算法的性能;以塊對角化算法為例，在使用注水功率分配方案時

4、，其系統(tǒng)的性能隨總功率受限、基站功率受限、每天線功率受限的受限范圍的縮小而降低，在這三種功率受限情況下，改進式注水法功率分配方案較傳統(tǒng)注水法功率分配方案性能有進一步的提高。
　　 (3)為解決實際需要服務(wù)的用戶數(shù)量大于基站天線數(shù)目的多用戶資源調(diào)度問題，討論了基于最大化系統(tǒng)和容量的時分多址算法、輪詢調(diào)度算法、比例公平調(diào)度、基于信泄噪比準(zhǔn)則和信干噪比準(zhǔn)則調(diào)度方案。通過仿真分析表明:當(dāng)待選用戶數(shù)稍大于同時可服務(wù)用戶數(shù)時，使用基于信泄噪