多用户MIMO下行链路用户选择算法研究

多用户MIMO下行链路用户选择算法研究

论文摘要

随着信息时代的到来,我们告别了传统落后的信息传输方式,比如驿馆驿站、飞鸽传书、电报、手摇电话以及BP机等。这些曾经使用的信息传递方式,它们只能传递简单的信息,但随着人们生活水平的不断提高,人们对信息传递各方面的要求都在逐渐提高。现在人们不再单纯地想传递简单的信息,还希望把更多复杂的信息传递给对方。为了不断地满足人们的这些需求,无线通信系统正在飞速发展。我们所使用的移动通信从最开始的1G时代很快地进入了2G、3G时代,现在我们通过无线网络不仅可以传递信息,而且可以进行图形视频传输、电子商务交易等。即使这样,无线通讯系统还是无法满足人们对它的要求,因为人们需要更好的传输质量和更快的传输速度。然而无线通信的带宽资源却不是可以无限拓展的,这就是我们所面临的问题所在。因此,20世纪90年代中期提出的多输入多输出(MIMO)系统,通过在发射端和接收端配置多路天线的方式,把空间信息引入到通信系统当中来,进而提高系统的传输速度,所以MIMO系统是现在研究的热点。多用户MIMO系统是在不增加时隙和频谱资源的条件下,基站同时与多个用户进行通信,它可以有效的利用空分多址,因此比单用户系统能更好的利用信道资源。但是可以同时服务的用户数是有限的,受到发送天线与接收天线数量的限制。实际应用中,多用户MIMO系统的发送端需要采取可行的算法或机制来确定与其通信的用户。为了保证尽量多的用户进行通信或者尽量满足用户的信号-干扰噪声比(SINR)和公平性等服务质量(QoS)的需求,需要对接入的用户进行管理,即用户调度。当系统中有多个用户时,如何对用户进行选择是必须解决的问题,在本论文中重点研究用户选择算法,论文主要内容如下:1)简单介绍了MIMO系统的基本概念、目前的研究现状以及多用户MIMO系统的系统模型和信道的容量。2)在多用户MIMO系统中,为如何实现用户之间调度的公平问题提出了一种公平的多用户MIMO系统的调度算法。

论文目录

  • 中文摘要
  • ABSTRACT
  • 符号说明
  • 缩略词表
  • 第一章 绪论
  • 1.1 无线通信技术的发展
  • 1.2 无线通信所面临的问题以及解决办法
  • 1.3 MIMO技术的发展和研究现状
  • 1.4 本论文的研究内容和主要贡献
  • 1.5 论文的章节安排
  • 第二章 多输入多输出MIMO系统简介
  • 2.1 单用户MIMO系统
  • 2.1.1 系统模型
  • 2.1.2 单用户MIMO系统分类
  • 2.2 多用户MIMO系统
  • 2.3 多用户MIMO预编码和调度
  • 2.4 本章小结
  • 第三章 多用户MIMO系统信道容量和用户选择的原理
  • 3.1 MIMO系统的信道容量
  • 3.1.1 发射端已知信道状态信息
  • 3.1.2 发射端未知信道状态信息
  • 3.2 调度算法
  • 3.3 预编码方法
  • 3.3.1 用户单接收天线ZF预编码的实现
  • 3.3.2 用户天线数位N BD-ZF预编码的实现
  • 3.4 本章小结
  • 第四章 一种公平的多用户MIMO下行链路用户选择算法
  • 4.1 多用户MIMO下行链路算法分析
  • 4.2 用户选择(或调度)算法
  • 4.2.1 最小线性用户调度算法
  • 4.3 仿真结果
  • 4.4 运算量分析
  • 4.5 本章小结
  • 第五章 总结与展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 学位论文评阅及答辩情况表
  • 相关论文文献

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