MIMO-OFDM下行系統(tǒng)中資源分配算法的研究.pdf

1、在未來的寬帶無線通信系統(tǒng)中，存在兩個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)：多徑衰落信道和帶寬效率。正交頻分復(fù)用技術(shù)(OFDM)通過將串行高速數(shù)據(jù)信號(hào)先轉(zhuǎn)換成并行的低速子數(shù)據(jù)流，再使用相互正交的一組子載波構(gòu)成的子信道來傳輸各個(gè)子數(shù)據(jù)流，因?yàn)樗凶有诺蓝际钦瓗У?，可以認(rèn)為在每個(gè)子信道中都是平坦的，從而減小了多徑衰落的影響。而多輸入多輸出(MIMO)技術(shù)能夠在空間中產(chǎn)生獨(dú)立的并行信道同時(shí)傳輸多路數(shù)據(jù)流，這樣就有效的增加了系統(tǒng)的容量。即由MIMO提供的空間復(fù)用技術(shù)能夠在

2、不增加系統(tǒng)帶寬的情況下增加系統(tǒng)容量從而達(dá)到了提高頻譜效率的目的。這樣，如果我們將OFDM和MIMO兩種技術(shù)相結(jié)合，就能達(dá)到兩種效果：一種是系統(tǒng)很高的傳輸速率，另一種是很強(qiáng)的可靠性。而自適應(yīng)資源分配在發(fā)送端根據(jù)信道狀態(tài)信息(Channel State Information：CSI)來調(diào)節(jié)每個(gè)用戶在不同子載波上的發(fā)送功率和傳輸速率，能進(jìn)一步提高系統(tǒng)性能。本文主要考慮基于迫零波束成型的MIMO-OFDM系統(tǒng)中的資源分配算法的研究。

3、本文首先介紹了OFDM系統(tǒng)中常見的余量自適應(yīng)的經(jīng)典算法。然后簡(jiǎn)要回顧了MIMO系統(tǒng)中的一些用戶調(diào)度算法，重點(diǎn)介紹了半正交用戶選擇(SUS)算法。基于MIMO中的用戶調(diào)度算法和OFDM系統(tǒng)中資源劃分和資源指派兩步走的策略，采用迫零波束成型，本文提出了NUS和S-NUS算法來對(duì)MIMO-OFDM系統(tǒng)中的資源進(jìn)行分配。這兩種算法都采用了資源劃分和資源指派兩步走的策略，首先用基于SNR的帶寬分配算法(BABS)進(jìn)行資源劃分，確定每個(gè)用戶的子載波

4、數(shù)目和功率，然后采用遍歷法和SUS算法來進(jìn)行資源指派，確定具體的子載波分配和功率分配。 NUS算法需要遍歷每個(gè)子載波上的所有用戶集合，計(jì)算復(fù)雜度大，而S-NUS算法的性能受制于用戶之間信道正交性門限的取值，因此本文提出了一種貪婪算法。該算法是通過計(jì)算被選擇用戶集合的近似發(fā)送功率來貪婪的選擇用戶，并給出終止選擇用戶的條件。該算法不依賴于任何門限參數(shù)，且計(jì)算復(fù)雜度低，較適用于靈活多變的通信環(huán)境。 本文所提出的3種MIMO-