多用戶MIMO系統(tǒng)調度技術的研究.pdf

1、多用戶MIMO系統(tǒng)可以通過服務多個用戶，獲取多用戶分集增益，從而提高系統(tǒng)傳輸質量與速率，增加系統(tǒng)容量。當系統(tǒng)存在大量用戶時，多用戶干擾相應增大。為了消除多用戶干擾，系統(tǒng)所能服務的用戶數將受到天線數目的限制。此時，系統(tǒng)只能調度部分用戶進行通信。如何在大量用戶中選取部分用戶是一個值得研究的調度問題，快速高效的調度技術成為最近的研究熱點。本文在介紹了MIMO相關基礎知識之后，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預編碼的調度算法，給出了一種自適應調度算法(AUS)，并改進了空間半正交算法(S-SUS)。AUS算法彌補了半正交調度算法(SUS)的不足，解決了SUS中正交門限參數固定不變，而導致的多用戶分集增益過低或等效信道增益過低等問題。AUS可以根據天線數目及備選用戶集等信息自動調節(jié)門限參數，對多用戶分集及等效信道增益進行合理的折衷。改進后的S-SUS算法，僅對保留用戶信道計算一次零空間用以測試用戶正交性，可以降低S-SUS算

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

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