大規(guī)模MIMO-OFDMA系統(tǒng)能效資源管理優(yōu)化算法研究.pdf

1、大規(guī)模MIMO系統(tǒng)通過在基站側配置大規(guī)模天線陣列，利用豐富的空間自由度來提升系統(tǒng)容量和傳輸可靠性，可以顯著改善系統(tǒng)能量效率和頻譜效率，在第五代移動通信技術研究中備受關注。隨著無線通信設備能耗的急劇增加和對環(huán)境問題的高度關注，綠色通信已成為共識，資源分配的重點已逐漸從追求頻譜效率轉移至獲得更高的能量效率。在大規(guī)模MIMO-OFDMA系統(tǒng)中，基于用戶關聯(lián)和資源分配的能效優(yōu)化策略已得到廣泛研究。本文研究大規(guī)模MIMO-OFDMA系統(tǒng)中基于公平

2、性的能效優(yōu)化資源分配算法和大規(guī)模MIMO-OFDMA異構雙層網(wǎng)絡中基于公平性的用戶關聯(lián)算法。
　?、傺芯看笠?guī)模MIMO-OFDMA系統(tǒng)中基于公平性的能效資源分配算法，首先假設發(fā)射端已知完美的信道狀態(tài)信息，基于ZF預編碼推導系統(tǒng)容量下界。然后基于用戶公平性建立能效優(yōu)化模型，在滿足每個用戶最低傳輸速率要求下，聯(lián)合優(yōu)化帶寬、功率和基站天線，最大化系統(tǒng)能效效用。為了降低求解全局最優(yōu)解的運算復雜度，提出一種低復雜度的次優(yōu)算法，將優(yōu)化過程劃分

3、為兩步：第一步以最大化能效效用為目標分配帶寬；第二步以帶寬分配為基礎，分別采用Dinkelbach算法和次梯度算法進行外層迭代和內部迭代，聯(lián)合調整基站端發(fā)射天線數(shù)和用戶發(fā)射功率。最后對提出的次優(yōu)算法就用戶公平性和系統(tǒng)能效性能進行仿真分析，驗證算法的有效性。
　　②研究大規(guī)模 MIMO-OFDMA異構雙層網(wǎng)絡中基于用戶公平性的用戶關聯(lián)算法，以最大化系統(tǒng)能效效用為目標建立優(yōu)化模型。由于該優(yōu)化問題是NP難，提出一種基于一對多匹配博弈的用