MIMO系統(tǒng)中的資源分配算法.pdf

1、多輸入多輸出MultipleInputMultipleOutput(MIMO)數(shù)字通信作為現(xiàn)代通信一項最重要的技術(shù)突破，在解決未來無線網(wǎng)絡(luò)密集型業(yè)務(wù)容量瓶頸的新近技術(shù)中顯得非常突出。而功率資源的分配則與MIMO系統(tǒng)的容量緊密相關(guān)，因此，不論是當(dāng)前移動通信系統(tǒng)3G還是未來beyond3G、4G中的多輸入多輸出正交頻分復(fù)用(MMO+OFDM)系統(tǒng)中，在各個時隙，各個頻段，各個業(yè)務(wù)以及各個用戶間如何合理的分配功率資源，重要性不言而喻。

2、 目前對單用戶MIMO系統(tǒng)中個發(fā)送天線間的功率分配算法的研究文獻已有很多，對多用戶MIMO系統(tǒng)中的用戶間功率資源分配算法也是研究的熱點。本文對MIMO系統(tǒng)中功率資源的分配算法作了詳細研究，主要做的工作如下： 1.根據(jù)無線通信的信道特征和平坦瑞利衰落信道的理論模型，建立了基于相關(guān)性的MIMO系統(tǒng)模型，從信息論的角度對MIMO系統(tǒng)的信道容量進行分析，并討論天線之間的相關(guān)系數(shù)對系統(tǒng)性能造成的影響。 2．建立多用戶MIMO系統(tǒng)的

3、下行廣播BroadcastChannel(BC)鏈路模型，研究多用戶MIMO系統(tǒng)BC鏈路中的用戶間功率分配算法。為此本文先研究單用戶MIMO系統(tǒng)各天線之間的最優(yōu)化天線選擇和功率分配算法，分析子數(shù)據(jù)流復(fù)用對MIMO系統(tǒng)容量的影響，再將其推廣到塊對角化處理的多用戶MIMO系統(tǒng)下行BC鏈路中。該算法在最大化非實時業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)速率的同時，兼顧了實時話音業(yè)務(wù)的時延敏感特性。分析和仿真結(jié)果表明所提出的算法顯著提高了該系統(tǒng)的性能，在保證不同類型業(yè)務(wù)各自

4、的QOS要求的同時使得系統(tǒng)容量最大化。 3．建立多用戶MIMO系統(tǒng)的上行多址接入MultipleAccessChannel(MAC)鏈路模型，研究多用戶MIMO系統(tǒng)MAC鏈路中的用戶間迭代注水(nerrativeWater-filling)功率分配算法。為此本文先分析單用戶MIMO系統(tǒng)中的經(jīng)典注水功率分配算法，將其與單用戶MIMO系統(tǒng)平均功率分配算法的性能作了比較，在此基礎(chǔ)上研究了多用戶MIMO系統(tǒng)上行MAC鏈路中的用戶間迭代注