多用户MIMO系统调度技术的研究.pdf

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1、０２９３单位代码：１密级：公开為＾《ｉｔ逸４硕女《化讼—１■ｍ？＊，ｆ论文题目：《用户ＭＩＭＯ系统调度技乂的研究学号１０１２０１０２０２姓名来亚南导师姚建国学科专业通信与信息系统硏究方向移动通信与无线技术。申请学位类别工学硕击论文提交日期二零一五年Ｈ月＿＿南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外尽我所知，论文中不包含其他人己经发表或撰写过

2、的研巧成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。一同工作的同志对本研巧所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意与我。一本人学位论文及涉及相关资料若有不实，愿意承担切相关的法律责任。研巧生签名：．峰日期；南京邮电大学学位论女使用授权声明本人授权南京邮电大学可保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子文档：允许论文被查阅和借阅；可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索；可采用影印。本文电子文档的内容和纸质、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文论文的内容相一致

3、。论文的公布（包括刊登）授权南京邮电大学研巧生院办理。研渉密学位论文在解密后适用本授权书。究生签名：导师签名：曰期：％感妈ＩSchedulingTechnologiesinMU-MIMOSystemThesisSubmittedtoNanjingUniversityofPostsandTelecommunicationsfortheDegreeofMasterofEngineeringBySongYaNanSupervisor:Prof.YaoJianGuoMarch2015摘要多用户MIMO系统可以通过服务多个用户，获取多用户分集增益，

4、从而提高系统传输质量与速率，增加系统容量。当系统存在大量用户时，多用户干扰相应增大。为了消除多用户干扰，系统所能服务的用户数将受到天线数目的限制。此时，系统只能调度部分用户进行通信。如何在大量用户中选取部分用户是一个值得研究的调度问题，快速高效的调度技术成为最近的研究热点。本文在介绍了MIMO相关基础知识之后，主要研究了以下三个方面的问题。首先，在用户单天线情形下，研究了基于ZFBF预编码的调度算法，给出了一种自适应调度算法(AUS)，并改进了空间半正交算法(S-SUS)。AUS算法弥补了半正交调度算法(SUS)的不足，解决了SUS中正交门限参数固定不

5、变，而导致的多用户分集增益过低或等效信道增益过低等问题。AUS可以根据天线数目及备选用户集等信息自动调节门限参数，对多用户分集及等效信道增益进行合理的折衷。改进后的S-SUS算法，仅对保留用户信道计算一次零空间用以测试用户正交性，可以降低S-SUS算法复杂度。仿真结果表明，AUS算法的吞吐率逼近最优SUS的吞吐率，且算法实现复杂度较低，改进后的S-SUS算法较改进前复杂度亦有明显下降。其次，在用户多天线情形下，传统调度算法都是基于高复杂度的BD预编码，为此研究了一种低复杂度的基于范数迭代式调度算法。该算法用一种低复杂度的迭代式BD预编码算法代替传统BD

6、预编码，并依照平均功率下多用户MIMO系统和容量公式，推导了一个容量上界，得到相应的范数调度准则。为了兼顾用户公平性，对基于范数迭代式调度算法实施比例公平(PF)方案。仿真结果表明，基于范数迭代式调度算法在吞吐率上优于基于体积调度算法及基于Frobenius范数调度算法，且降低了算法复杂度，实施PF方案后用户公平性得到提高。最后，重点研究了以信干噪比期望值为信道质量信息(CQI)的有限反馈机制，并对SUS及基于体积的两种调度算法分别改进，使其仅靠CQI及量化的信道方向信息(CDI)即可完成用户调度，适应有限反馈系统。仿真结果表明，两种改进后算法在有限反

7、馈系统下均可获得较大和速率，当CQI以信干噪比期望值作为反馈时，性能更优。关键词:多用户MIMO，预编码，调度算法，有限反馈，公平性IAbstractForservingmultipleusers,Multi-userMIMOsystemcanobtainmulti-userdiversitygainandtherebyimprovethequalityandrateofthesystem,whichbenefitcapacityofsystem.Whentherearealargenumberofusers,thesystemhastoelimina

8、temulti-userinterference,resultinginfeweruserst