多天線系統(tǒng)動(dòng)態(tài)資源分配算法的研究.pdf

1、多天線系統(tǒng)，即多輸入多輸出系統(tǒng)是近來在無線通信研究中的一個(gè)重大突破，它是通過在發(fā)送端和接收端分別安置多根天線來實(shí)現(xiàn)的。具體來說在多天線系統(tǒng)中，發(fā)送天線陣列和接收天線陣列被用來提供空間分集增益(在給定傳輸速率的情況下提高傳輸可靠性)和空間復(fù)用增益(在給定傳輸可靠性的情況下提高傳輸速率)，因此多天線系統(tǒng)能夠充分利用空間資源，在不增加系統(tǒng)帶寬和天線總發(fā)送功率的情況下，有效地對抗無線信道衰落的影響，大大提高通信系統(tǒng)的頻譜利用率和信道容量?，F(xiàn)在對

2、多天線系統(tǒng)的研究還僅僅局限于關(guān)鍵的傳輸技術(shù)的研究，比如空時(shí)編碼技術(shù)、信道估計(jì)技術(shù)以及智能天線技術(shù)等。從系統(tǒng)的角度，對多天線系統(tǒng)的研究還處于起步階段。本文主要從系統(tǒng)的角度研究了多天線系統(tǒng)中的動(dòng)態(tài)資源分配問題，主要工作如下： 第一章主要介紹了多天線系統(tǒng)的發(fā)展簡史，多天線系統(tǒng)的特征和多天線系統(tǒng)的當(dāng)前研究進(jìn)展。然后第一章介紹了本論文的主要工作和內(nèi)容安排。 第二章介紹了多天線系統(tǒng)動(dòng)態(tài)資源分配問題的相關(guān)背景知識(shí)。這些背景知識(shí)包括問題

3、的概述、信道的模型、系統(tǒng)的資源以及基本的算法。其中系統(tǒng)的資源包括功率、空間子信道、天線、時(shí)隙和頻率資源；而基本的算法包括貪婪算法、分治算法、注水算法、粒子群算法以及比例公平性算法。 第三章研究了在單用戶多天線系統(tǒng)中的動(dòng)態(tài)資源分配算法。這一章主要研究了功率分配與比特加載算法以及天線選擇算法。其中功率分配和比特加載問題主要是考慮在系統(tǒng)目標(biāo)誤碼率一定的情況下如何為每個(gè)空間子信道分配功率使得系統(tǒng)所使用的總功率最小并且滿足系統(tǒng)目標(biāo)比特速率

4、的要求，而天線選擇算法主要考慮如何求解接收端的天線選擇問題。 第四章研究了在多用戶多天線系統(tǒng)中的動(dòng)態(tài)資源分配算法。這一章主要研究了基于速率和容量的功率分配算法以及用戶選擇算法。其中功率分配算法采用了迭代注水算法的思想，并且論文在這一節(jié)考慮了如何通過下行鏈路廣播信道和上行鏈路多接入信道之間的互易關(guān)系來求下行鏈路廣播信道的速率和容量。用戶選擇算法則是根據(jù)不同用戶信道之間的空間相容性來選擇合適的服務(wù)用戶集合以獲得多用戶分集增益。