LTE-A系統(tǒng)中下行用戶調(diào)度算法研究
本文選題:協(xié)作傳輸技術(shù) 切入點:多用戶 出處:《西安電子科技大學(xué)》2014年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:協(xié)作多點傳輸技術(shù)CoMP(Coordinated Multiple Points Transmission/Reception)作為LTE-A(Long Term Evolution-Advance)關(guān)鍵技術(shù)之一,近年來成為了研究熱點。LTE-A系統(tǒng)使用多小區(qū)多用戶協(xié)作傳輸技術(shù),可以有效對抗小區(qū)間干擾,明顯改善小區(qū)邊緣用戶的服務(wù)質(zhì)量,最終提高系統(tǒng)整體性能。但是系統(tǒng)中邊緣用戶數(shù)量很多,而一個時頻資源塊可以同時服務(wù)的用戶數(shù)量有限,為了提高系統(tǒng)性能,必須利用調(diào)度算法選出一組合適的用戶集合進行服務(wù),同時考慮到可實現(xiàn)性,調(diào)度算法復(fù)雜度不宜過高。本文簡要分析了MIMO(Multi-input Multi-output)信道容量問題,研究了用于消除用戶間干擾的預(yù)編碼技術(shù)。對于塊對角化的線性預(yù)編碼,從數(shù)學(xué)角度分析了兩種簡單改進方法。改進的塊對角化預(yù)編碼減少了矩陣分解的計算量,但是系統(tǒng)的性能不變。本文重點研究了下行多用戶調(diào)度算法,從兩方面分析了幾種復(fù)雜度比較低的算法并對其進行了改進。改進算法依然應(yīng)用了貪心思想,每次只選擇一個用戶進入已選用戶集,逐步縮小待選用戶集,直到系統(tǒng)和容量開始下降或是已選用戶數(shù)達到上限。但是相比基于容量的調(diào)度,改進算法更換了調(diào)度的準(zhǔn)則,克服了基于容量調(diào)度過程由于過多奇異值的分解引起的復(fù)雜度過高問題。本文更換的調(diào)度準(zhǔn)則從以下兩方面考慮,首先假設(shè)接收端用戶之間可以協(xié)作,將單用戶的容量作為多用戶協(xié)作時容量界限,每次只選擇可以達到更高界限的用戶,其次針對塊對角化預(yù)編碼對信道相關(guān)性敏感的問題,每次只選擇和已選用戶集之間信道相關(guān)性最小的用戶。本文提出的改進方法減少了矩陣迭代分解操作。仿真結(jié)果表明,改進算法兼顧系統(tǒng)性能的同時有效降低復(fù)雜度。本文將兩種經(jīng)典貪心算法運用到基于用戶和天線的聯(lián)合調(diào)度過程中。聯(lián)合調(diào)度中單個用戶不再使用所有天線接收信號,可調(diào)度的用戶數(shù)量增加,系統(tǒng)的整體性能會有所提高。聯(lián)合調(diào)度中隨著天線數(shù)量增多,天線之間的相關(guān)性逐漸成為影響系統(tǒng)容量的關(guān)鍵因素,本文接下來分析的兩種算法都是從天線之間的相關(guān)性出發(fā)篩選用戶和用戶天線,首先分析了用天線夾角方法衡量待選天線和已選天線集之間相關(guān)性的方法,其次是分析了用弦距離衡量待選天線和已選天線集之間的相關(guān)性的方法,仿真分析表明,這兩種算法相比基于容量的思想會有部分損失,但是低復(fù)雜度優(yōu)勢明顯。
[Abstract]:As one of the key technologies of LTE-A(Long Term Evolution-Advancement, cooperative multipoint transmission (CoMP(Coordinated Multiple Points transmission / recovery) has become a research hotspot in recent years. LTE-A system uses multi-cell multi-user cooperative transmission technology, which can effectively resist inter-cell interference. Obviously improve the quality of service of the edge users of the cell, and ultimately improve the overall performance of the system. But there are a large number of edge users in the system, and a time-frequency resource block can serve a limited number of users at the same time, in order to improve the performance of the system, The scheduling algorithm must be used to select a suitable set of users for service, and considering the realizability, the complexity of the scheduling algorithm should not be too high. This paper briefly analyzes the channel capacity of MIMO(Multi-input Multi-Output. In this paper, the precoding technique used to eliminate interference between users is studied. For the linear precoding of block diagonalization, two simple improved methods are analyzed from the point of view of mathematics. The improved block diagonalization precoding reduces the computation of matrix decomposition. However, the performance of the system remains unchanged. This paper focuses on the downlink multi-user scheduling algorithm, analyzes several low-complexity algorithms from two aspects and improves them. Only one user is selected to enter the selected user set at a time, gradually reducing the user set until the system and capacity begin to decline or the number of selected users reaches the upper limit. However, compared with the capacity based scheduling, the improved algorithm changes the scheduling criteria. This paper overcomes the problem of high complexity caused by the decomposition of too many singular values in the capacity-based scheduling process. The proposed scheduling criteria are considered from the following two aspects: firstly, it is assumed that the users on the receiving end can cooperate with each other. The capacity of single user is regarded as the capacity limit of multi-user collaboration. Only those users who can reach a higher limit are selected at a time. Secondly, the block diagonalization precoding is sensitive to channel correlation. Only those users with the least channel correlation between the selected user set and the selected user set are selected each time. The improved method proposed in this paper reduces the matrix iterative decomposition operation. The simulation results show that, In this paper, two classical greedy algorithms are applied to the joint scheduling process based on users and antennas. In joint scheduling, a single user no longer uses all antennas to receive signals. With the increase of the number of antennas in joint scheduling, the correlation between antennas becomes the key factor that affects the capacity of the system. The two algorithms analyzed in this paper are based on the correlation between the antennas to screen the user and the user antenna. Firstly, the method of measuring the correlation between the selected antenna and the selected antenna set using the antenna angle method is analyzed. Secondly, the method of measuring the correlation between the selected antenna and the selected antenna set by chord distance is analyzed. The simulation results show that the two algorithms have some losses compared with the capacity-based idea, but the advantages of low complexity are obvious.
【學(xué)位授予單位】:西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:TN929.5
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,本文編號:1622142
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