多用戶MIMO系統(tǒng)調(diào)度技術(shù)的研究.pdf

1、多用戶MIMO系統(tǒng)可以通過服務(wù)多個用戶，獲取多用戶分集增益，從而提高系統(tǒng)傳輸質(zhì)量與速率，增加系統(tǒng)容量。當(dāng)系統(tǒng)存在大量用戶時，多用戶干擾相應(yīng)增大。為了消除多用戶干擾，系統(tǒng)所能服務(wù)的用戶數(shù)將受到天線數(shù)目的限制。此時，系統(tǒng)只能調(diào)度部分用戶進(jìn)行通信。如何在大量用戶中選取部分用戶是一個值得研究的調(diào)度問題，快速高效的調(diào)度技術(shù)成為最近的研究熱點(diǎn)。本文在介紹了MIMO相關(guān)基礎(chǔ)知識之后，主要研究了以下三個方面的問題。
　　首先，在用戶單天線情形下，

2、研究了基于ZFBF預(yù)編碼的調(diào)度算法，給出了一種自適應(yīng)調(diào)度算法(AUS)，并改進(jìn)了空間半正交算法(S-SUS)。AUS算法彌補(bǔ)了半正交調(diào)度算法(SUS)的不足，解決了SUS中正交門限參數(shù)固定不變，而導(dǎo)致的多用戶分集增益過低或等效信道增益過低等問題。AUS可以根據(jù)天線數(shù)目及備選用戶集等信息自動調(diào)節(jié)門限參數(shù)，對多用戶分集及等效信道增益進(jìn)行合理的折衷。改進(jìn)后的S-SUS算法，僅對保留用戶信道計(jì)算一次零空間用以測試用戶正交性，可以降低S-SUS算

3、法復(fù)雜度。仿真結(jié)果表明，AUS算法的吞吐率逼近最優(yōu)SUS的吞吐率，且算法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度較低，改進(jìn)后的S-SUS算法較改進(jìn)前復(fù)雜度亦有明顯下降。
　　其次，在用戶多天線情形下，傳統(tǒng)調(diào)度算法都是基于高復(fù)雜度的BD預(yù)編碼，為此研究了一種低復(fù)雜度的基于范數(shù)迭代式調(diào)度算法。該算法用一種低復(fù)雜度的迭代式BD預(yù)編碼算法代替?zhèn)鹘y(tǒng)BD預(yù)編碼，并依照平均功率下多用戶MIMO系統(tǒng)和容量公式，推導(dǎo)了一個容量上界，得到相應(yīng)的范數(shù)調(diào)度準(zhǔn)則。為了兼顧用戶公平性，對

4、基于范數(shù)迭代式調(diào)度算法實(shí)施比例公平(PF)方案。仿真結(jié)果表明，基于范數(shù)迭代式調(diào)度算法在吞吐率上優(yōu)于基于體積調(diào)度算法及基于Frobenius范數(shù)調(diào)度算法，且降低了算法復(fù)雜度，實(shí)施PF方案后用戶公平性得到提高。
　　最后，重點(diǎn)研究了以信干噪比期望值為信道質(zhì)量信息(CQI)的有限反饋機(jī)制，并對 SUS及基于體積的兩種調(diào)度算法分別改進(jìn)，使其僅靠CQI及量化的信道方向信息(CDI)即可完成用戶調(diào)度，適應(yīng)有限反饋系統(tǒng)。仿真結(jié)果表明，兩種改進(jìn)后