应用于MIMO-OFDMA下行链路的分组调度算法

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1、2014年10月北京航空航天大学学报October2014第40卷第10期JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsV01．40No．10应用于MIMO．OFDMA下行链路的分组调度算法刘壮李曦纪红(北京邮电大学泛网无线通信教育部重点实验室，北京100876)摘要：提出了一种基于效用函数的应用于多输入多输出正交频分复用接入(MIMO—OFDMA，MuhipleInputMultipleOutput-OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexingAccess)系统下行链路的分组调度算法．该

2、算法在调度时不仅考虑物理层的信道状况，还利用基站发送缓冲区的状态信息和用户反馈回来的ARQ(AutomaticRepeat-request)信息来帮助基站做出调度决策．针对系统中多种业务的不同服务质量(QoS，QualityofService)要求，分别设计了其效用函数，并将调度决策问题转化成一个系统总效用函数值最大化问题．同时考虑到实际的长期演进计划(LTE，LongTermEvolution)系统中对子载波共享的限制条件，提出了一种可以降低实际复杂度的启发式算法用于求解该最优化问题．仿真结果表明，该算法不但在保证实时业务用户QoS要求方面要好于传统的调度算法，还能获得较好的系统总

3、容量和丢包率性能．关键词：多输入多输出；正交频分多址；分组调度；反馈时延；效用函数中图分类号：TN91文献标识码：A文章编号：1001-5965(2014)10-1451-06Packetschedulingalgorithmformulti-serviceMIMO-OFDMAdownlinksystemsLiuZhuangLiXiJiHong(KeyLaboratoryofUniversalWirelessCommunications，MinistryofEducation，BeijingUniversityofPostsandTelecommunications，Beijing1

4、00876，China)Abstract：Autility．basedpacketschedulingalgorithmwasproposedfordownlinkmultiusermultipleinputmultipleoutput．orthogonalfrequencydivisionmultiplexingaccess(MIMO-OFDMA)systems．Theproposedal-gorithmnotonlyconsideredthechannelconditionofphysicallayer，butalsoutilizedthetransmittingbufferst

5、atusinformationandtheautomaticrepeat-request(ARQ)feedbackinformationtohelpimprovethesystemperformance．Inordertosatisfythedifferentqualitiesofservice(QoS)ofmulti-service，differentutilityfune—tionsweredesignedfordifferenttrafficsandthentheschedulingproblemwasformulatedintoaproblemofoverallsvstemu

6、tilitymaximization．Moreover，consideredthelimitsofpracticallongtermevolution(LTE)，aheuristicalgorithmwithlowcomputationalcomplexitywasproposed．ThesimulationresultsshowthattheproposedalgorithmoutperformstheexistingalgorithmsintermsofthesystemthroughputandthepacketlossrateandcanalsoguaranteetheQoS

7、demandofreal-timetraffic．Keywords：multipleinputmultipleoutput(MIMO)；orthogonalfrequencydivisionmultiplexing(OFDM)；packetscheduling；feedbackdelay；utilityfunction近年来，多输入多输出正交频分复用接入(MIMO．OFDMA，MultipleInputMultipleOutput-OrthogonalFr