MIMO-OFDM系統(tǒng)資源分配策略研究.pdf

1、下一代（4G）移動通信系統(tǒng)需要為用戶提供不同種類不同QoS需求的多媒體業(yè)務。一方面，4G系統(tǒng)在空中接口物理層采用MIMO和OFDM技術，能夠增強無線鏈路的可靠性，以及大幅度提高系統(tǒng)頻譜效率；另一方面，4G系統(tǒng)在空中接口MAC層采用高效的資源分配策略，對于系統(tǒng)性能的實現(xiàn)同樣至關重要。高效的資源分配策略能夠在保證不同業(yè)務流QoS需求的同時，達到資源利用率和多用戶分集增益最大化的目標。本文主要研究MIMO-OFDM系統(tǒng)中的資源分配問題，包括上

2、行CQI反饋，跨層分組調度以及小區(qū)間干擾協(xié)調三個研究點。本文貢獻概括如下：
　　 ⑴在MIMO-OFDM/FDD系統(tǒng)中，基站必須借助于用戶反饋才能獲得下行信道質量，小區(qū)中所有激活用戶都需要頻繁反饋CQI以保證基站進行頻率選擇性調度與鏈路自適應的準確性和有效性。高效的CQI反饋方案不僅需要盡量降低對基站調度效果帶來的影響，而且應當盡量降低上行反饋開銷，對于系統(tǒng)整體性能的提高具有重要意義。本文對Best-n反饋和基于閾值反饋兩種經典

3、方案進行了理論分析，并在此基礎上深入研究了一種混合的CQI反饋方案，該方案將物理層信道狀況與高層負載與QoS狀況聯(lián)合考慮，能夠結合兩種經典方案的優(yōu)點，在保證用戶公平的同時，達到下行吞吐量與上行反饋開銷量之間良好的折中性能。
　　 ⑵在MIMO-OFDM/TDD系統(tǒng)中，考慮到TDD信道特有的上下行對稱性，本文在假設基站能夠獲得理想下行信道信息的條件下，首先研究了單業(yè)務分組調度問題，引入效用函數(shù)評價用戶對所得服務的滿意程度，建立了以

4、系統(tǒng)總效用最優(yōu)化為目標的數(shù)學模型；接著得到最優(yōu)化分配定理，為多種現(xiàn)有實時業(yè)務和非實時業(yè)務調度算法提供了理論依據。最后本文研究了一種分層的多業(yè)務調度器模型和一種相應的多業(yè)務調度方案。分層方案基于多種業(yè)務流分而治之的思想，為不同業(yè)務流組合理劃分資源，并且在各個業(yè)務流組內部采用適合的單業(yè)務調度算法，能夠在局部最優(yōu)的基礎上達到資源全局最優(yōu)分配的目標。
　　 ⑶小區(qū)間干擾是蜂窩移動通信系統(tǒng)中的一個固有問題。在OFDMA系統(tǒng)中，小區(qū)間干擾協(xié)