MIMO-OFDM系統(tǒng)資源分配策略研究.pdf

1、下一代（4G）移動(dòng)通信系統(tǒng)需要為用戶提供不同種類不同QoS需求的多媒體業(yè)務(wù)。一方面，4G系統(tǒng)在空中接口物理層采用MIMO和OFDM技術(shù)，能夠增強(qiáng)無(wú)線鏈路的可靠性，以及大幅度提高系統(tǒng)頻譜效率；另一方面，4G系統(tǒng)在空中接口MAC層采用高效的資源分配策略，對(duì)于系統(tǒng)性能的實(shí)現(xiàn)同樣至關(guān)重要。高效的資源分配策略能夠在保證不同業(yè)務(wù)流QoS需求的同時(shí)，達(dá)到資源利用率和多用戶分集增益最大化的目標(biāo)。本文主要研究MIMO-OFDM系統(tǒng)中的資源分配問(wèn)題，包括上

2、行CQI反饋，跨層分組調(diào)度以及小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)三個(gè)研究點(diǎn)。本文貢獻(xiàn)概括如下：
　　 ⑴在MIMO-OFDM/FDD系統(tǒng)中，基站必須借助于用戶反饋才能獲得下行信道質(zhì)量，小區(qū)中所有激活用戶都需要頻繁反饋CQI以保證基站進(jìn)行頻率選擇性調(diào)度與鏈路自適應(yīng)的準(zhǔn)確性和有效性。高效的CQI反饋方案不僅需要盡量降低對(duì)基站調(diào)度效果帶來(lái)的影響，而且應(yīng)當(dāng)盡量降低上行反饋開(kāi)銷，對(duì)于系統(tǒng)整體性能的提高具有重要意義。本文對(duì)Best-n反饋和基于閾值反饋兩種經(jīng)典

3、方案進(jìn)行了理論分析，并在此基礎(chǔ)上深入研究了一種混合的CQI反饋方案，該方案將物理層信道狀況與高層負(fù)載與QoS狀況聯(lián)合考慮，能夠結(jié)合兩種經(jīng)典方案的優(yōu)點(diǎn)，在保證用戶公平的同時(shí)，達(dá)到下行吞吐量與上行反饋開(kāi)銷量之間良好的折中性能。
　　 ⑵在MIMO-OFDM/TDD系統(tǒng)中，考慮到TDD信道特有的上下行對(duì)稱性，本文在假設(shè)基站能夠獲得理想下行信道信息的條件下，首先研究了單業(yè)務(wù)分組調(diào)度問(wèn)題，引入效用函數(shù)評(píng)價(jià)用戶對(duì)所得服務(wù)的滿意程度，建立了以

4、系統(tǒng)總效用最優(yōu)化為目標(biāo)的數(shù)學(xué)模型；接著得到最優(yōu)化分配定理，為多種現(xiàn)有實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)和非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)調(diào)度算法提供了理論依據(jù)。最后本文研究了一種分層的多業(yè)務(wù)調(diào)度器模型和一種相應(yīng)的多業(yè)務(wù)調(diào)度方案。分層方案基于多種業(yè)務(wù)流分而治之的思想，為不同業(yè)務(wù)流組合理劃分資源，并且在各個(gè)業(yè)務(wù)流組內(nèi)部采用適合的單業(yè)務(wù)調(diào)度算法，能夠在局部最優(yōu)的基礎(chǔ)上達(dá)到資源全局最優(yōu)分配的目標(biāo)。
　　 ⑶小區(qū)間干擾是蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)中的一個(gè)固有問(wèn)題。在OFDMA系統(tǒng)中，小區(qū)間干擾協(xié)