多输入多输出(MIMO)下行系统中的用户调度算法研究

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在不增加系统带宽和发射功率的情况下,多输入多输出(MIMO)技术能够极大地提高无线通信系统的频谱效率,同时还能够通过提供丰富的分集增益来提高系统的性能,因而受到了广泛的关注。无线通信系统中,众多的用户竞争有限的系统资源,使得用户调度成为必然。传统的单天线调度算法中,每次只能调用一个用户进行数据传输,而MIMO技术的出现,使得调度算法一次可以选择多个用户进行数据传输,为调度算法的研究开辟了新的方向。不同的用户调度算法有相应的传输方案,多用户MIMO系统中的传输方案有很多种,目前最灵活也最切合实际的是基于波束成形的传输方案。根据不同的反馈信息和优化目标,可以设计不同的波束成形方案及相应的调度算法。本文在通过考察基于波束成形的几种调度算法之后,提出了三种调度算法:改进的半正交用户调度算法(ISUS:Improved Semiorthogonal User Selection)、投影—贪婪调度算法(P-GUS:Projection-Greedy User Selection)和反馈最大奇异值法(MSV:Max Singular Value)。这三种调度算法具有各自的适用性和特点:ISUS算法和P-GUS算法适用于接收端配置单根接收天线的情况,仿真显示,这两种算法与其他算法相比,能够提高系统的频谱效率。MSV算法适用于接收端配置多根接收天线的情况,仿真显示,MSV算法与BD-c(Capacity—Based Suboptimal User Selection Algorithm)算法相比,能够大幅度的提高系统的容量,与反馈最大奇异值(ASV:All Singular Value)算法相比,能够降低算法的复杂度。
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