本文選題：多用戶MIMO + 用戶調(diào)度　； 參考：《電子科技大學(xué)》2014年碩士論文

【摘要】：在現(xiàn)代無線移動通信中,多輸入多輸出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)技術(shù)通過空間復(fù)用可以有效增大系統(tǒng)的頻譜利用率和系統(tǒng)容量,因此被廣泛使用在3GPP LTE/LTE-Advanced、IEEE WiMAX和WLAN等無線通信標準中。空間復(fù)用技術(shù)是下行多用戶MIMO能夠有效提高頻譜效率的重要手段,但由于受到移動終端間協(xié)作通信實現(xiàn)的限制,使得下行通信中終端聯(lián)合解碼難以實現(xiàn),為了避免下行終端的聯(lián)合解碼,有研究人員提出發(fā)送端的波束成形處理技術(shù)。另一方面,基站選擇合理的用戶組合進行接入通信是有效提高空間復(fù)用效率的另一重要環(huán)節(jié)。而在上行MIMO鏈路中,由于受到終端尺寸和天線復(fù)雜度的制約,難以在終端實現(xiàn)多根天線的配置。虛擬MIMO(Virtual MIMO,V-MIMO)技術(shù)的誕生使得這一難題的解決成為了可能。V-MIMO技術(shù)是使多個終端可以同時在相同的時頻資源上進行數(shù)據(jù)傳輸,在基站側(cè)看來,終端側(cè)的多個單天線組成了多天線從而與多天線的基站構(gòu)成了MIMO結(jié)構(gòu),由此可以利用空間分集和空間復(fù)用技術(shù),提高上行通信的可靠性和總的系統(tǒng)容量。其中,如何選擇共信道用戶是虛擬MIMO技術(shù)的關(guān)鍵,這直接影響了V-MIMO系統(tǒng)的總體性能。這是因為多用戶MIMO系統(tǒng)的性能不可避免地受到用戶間干擾的限制,選擇合適的用戶可以減小用戶間的干擾從而提高虛擬MIMO系統(tǒng)的頻譜效率;反之,用戶選擇的不合適,系統(tǒng)性能可能還不如未配對的情況。無論下行還是上行MIMO鏈路,如何選擇用戶和設(shè)計波束成形向量都成為關(guān)鍵的技術(shù)環(huán)節(jié)。波束成形的做法是在傳輸端用戶數(shù)據(jù)經(jīng)過傳輸信道之前乘以預(yù)編碼向量,或者是在接收端的數(shù)據(jù)在經(jīng)過處理之前乘以接收波束成形向量,這樣處理使得發(fā)送或接收數(shù)據(jù)的主瓣可以同對應(yīng)用戶信道方向保持一致,同時減少該數(shù)據(jù)對其他用戶的干擾。合理設(shè)計波束成形向量可以有效消除或減少用戶間的共信道干擾。這些技術(shù)要求傳輸端掌握準確的信道狀態(tài)信息,但是在實際操作中,信道估計誤差是不可避免的,在非完美的信道狀態(tài)信息下,魯棒性便成為波束成形和用戶調(diào)度中的重要課題。本文將從多用戶MIMO中的波束成形和用戶調(diào)度兩方面進行研究,主要工作如下:首先總結(jié)現(xiàn)有多用戶MIMO用戶調(diào)度和預(yù)編碼技術(shù)的研究現(xiàn)狀,分析現(xiàn)有技術(shù)特點和適用情況。其次,總結(jié)了幾種傳統(tǒng)的多用戶MIMO線性預(yù)編碼技術(shù)和用戶調(diào)度算法,并對幾種傳統(tǒng)的用戶調(diào)度算法進行了仿真對比,分析了各個調(diào)度算法的適用場景和性能差異。然后在多用戶MIMO下行信道中,由基于SLNR的預(yù)編碼算法研究分析了兩種用戶調(diào)度和預(yù)編碼的聯(lián)合算法,詳細描述了其原理和算法流程,并將兩種算法和前文提到的算法進行比對,分析總結(jié)了所提算法的適用場景。最后在多用戶MIMO上行信道中,以已有的基于SINR準則的用戶調(diào)度算法為參照,提出了一種在全搜索思想下較低復(fù)雜度的用戶調(diào)度算法,詳細描述了其算法流程,通過與已有算法的仿真分析說明所提算法在特定場景下的應(yīng)用優(yōu)勢。
[Abstract]:In modern wireless mobile communications, the Multiple Input Multiple Output (MIMO) technology can effectively increase the spectrum utilization and system capacity of the system by space reuse, so it is widely used in the wireless communication standards such as 3GPP LTE/LTE-Advanced, IEEE WiMAX and WLAN. Space multiplexing technology is the downlink multiuser MIMO energy In order to avoid joint decoding of downlink terminals, researchers put forward beamforming processing techniques at the sending end to avoid the joint decoding of downlink terminals. On the other hand, base stations choose a reasonable user combination. Access communication is another important link to effectively improve the efficiency of space reuse. In the uplink MIMO link, because of the constraints of terminal size and antenna complexity, it is difficult to configure multiple antennas at the terminal. The birth of the virtual MIMO (Virtual MIMO, V-MIMO) technology has made this difficult problem a possible.V-MIMO Technology The multiple terminals can transmit data at the same time frequency resources at the same time. At the base station side, it appears that the multiple antennas at the terminal side constitute a multi antenna and thus constitute the MIMO structure with the base station of the multi antenna. Thus, space diversity and space multiplexing technology can be used to improve the reliability and total system capacity of the uplink communication. How to select the common channel users is the key to the virtual MIMO technology, which directly affects the overall performance of the V-MIMO system. This is because the performance of the multiuser MIMO system is inevitably restricted by the interference between users. The selection of appropriate users can reduce the interference between users and thus improve the spectral efficiency of the virtual MIMO system; on the contrary, the user chooses to choose the system. The system performance may not be as good as unpaired. Whether downlink or uplink MIMO links, how to select users and design beamforming vectors is a key technology. The beamforming method multiplies the precoding vector before the transmission channel is transmitted through the transmission channel, or the data at the receiving end. It is multiplied by receiving beamforming vectors before processing, so that the main lobe of the transmitted or received data can be consistent with the corresponding user channel direction and reduces the interference of the data to other users. A reasonable design of the beamforming vector can effectively eliminate or reduce the common channel interference between users. These techniques require transmission. The channel state information is accurate, but in actual operation, the channel estimation error is inevitable. Under the imperfect channel state information, robustness becomes an important subject in beamforming and user scheduling. This paper will study two aspects of beamforming and user scheduling in multiuser MIMO. The main work is as follows: The current research status of the existing multi-user MIMO user scheduling and precoding technology is summarized, and the existing technology characteristics and application conditions are analyzed. Secondly, several traditional multi-user MIMO Linear Precoding and user scheduling algorithms are summarized, and several traditional user scheduling algorithms are simulated and compared, and the suitability of each scheduling algorithm is analyzed. In the multi-user MIMO downlink channel, two kinds of joint algorithms for user scheduling and precoding are studied and analyzed in the SLNR based precoding algorithm. The principle and algorithm flow are described in detail, and the two algorithms are compared with those mentioned in the previous article. Finally, the application scene of the proposed algorithm is analyzed and summarized. Finally, the application scene of the proposed algorithm is analyzed and summarized. In the multiuser MIMO uplink channel, based on the existing SINR based user scheduling algorithm, a user scheduling algorithm with low complexity under the full search idea is proposed, and its algorithm flow is described in detail. The application advantages of the proposed algorithm in a specific scene are illustrated by the simulation analysis of the existing algorithms.

【學(xué)位授予單位】：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】：TN919.3

【共引文獻】

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本文編號：1823751