OSDM MU-MIMO下行信道資源聯(lián)合優(yōu)化算法研究.pdf

1、在給定調(diào)制方式并限定目標(biāo)誤比特率BER的條件下，很難提升每個(gè)傳輸符號(hào)所加載的比特?cái)?shù)，因?yàn)檫@通常需要大幅增加傳輸功率才能實(shí)現(xiàn)。在本文中，我們研究在MU-MIMO下行廣播信道中如何僅僅利用功率和比特分配，以及用戶與數(shù)據(jù)流的選擇方式，而不需要額外增加功率的前提下，來提升系統(tǒng)的總傳輸速率。
　　為了解決這個(gè)富有挑戰(zhàn)性的問題，本文提出了一整套的解決方案，采取數(shù)據(jù)流上的比特分配和功率分配聯(lián)合設(shè)計(jì)的方法，同時(shí)將用戶和數(shù)據(jù)流選擇考慮進(jìn)去。我們最大

2、化所有被選數(shù)據(jù)流的每個(gè)傳輸符號(hào)所加載比特?cái)?shù)之和（而不是香農(nóng)容量），并且考慮每個(gè)數(shù)據(jù)流目標(biāo)BER的限制以及總傳輸功率的要求。為了滿足用戶和數(shù)據(jù)流選擇的靈活性并能將總傳輸速率最大化，在MU-MIMO廣播信道中我們選擇OSDM而不選BD算法。本文的創(chuàng)新工作如下：
　　首先，在 MU-MIMO環(huán)境下本文創(chuàng)新性的提出了更符合工程實(shí)際的優(yōu)化模型，在總傳輸功率一定的條件下，優(yōu)化目標(biāo)不是通信信道容量的理論上限香農(nóng)容量，而是系統(tǒng)的實(shí)際傳輸速率。并且

3、考慮到各個(gè)子信道的通信質(zhì)量要求，優(yōu)化模型中加入了BER的限制。其次，考慮到實(shí)際系統(tǒng)中能實(shí)現(xiàn)的調(diào)制方式最高能加載的比特?cái)?shù)限制，優(yōu)化模型限制了每符號(hào)最高能加載的比特?cái)?shù)。本文以 MPAM和QAM兩種調(diào)制方式為例，在MU-MIMO信道中推導(dǎo)了不同調(diào)制方式下的BER表達(dá)式，以我們提出的優(yōu)化模型構(gòu)建出了相似的優(yōu)化問題。
　　然后，為了解決此優(yōu)化問題，在用戶及數(shù)據(jù)流已經(jīng)選定且各個(gè)子信道已經(jīng)完成并行化的條件下，本文提出了改進(jìn)的自適應(yīng)功率和比特聯(lián)合

4、分配算法，將比特分配和功率分配進(jìn)行聯(lián)合優(yōu)化，由于采用的調(diào)制方式加載比特?cái)?shù)均為整數(shù)，再將聯(lián)合優(yōu)化方案所產(chǎn)生的結(jié)果整數(shù)化，通過在以MPAM和QAM為例的優(yōu)化模型中進(jìn)行仿真，驗(yàn)證了提出的聯(lián)合優(yōu)化算法的優(yōu)勢。
　　最后，借鑒了現(xiàn)有的低復(fù)雜度用戶與模式選擇聯(lián)合優(yōu)化算法?，F(xiàn)有算法的優(yōu)化目標(biāo)為香農(nóng)容量，且未將各個(gè)子信道BER考慮在內(nèi)，但其計(jì)算復(fù)雜度較低。本文在此基礎(chǔ)上提出了改進(jìn)的用戶與數(shù)據(jù)流選擇方案。為了實(shí)現(xiàn)MU-MIMO信道的并行化，本文研究