多用户mimo无线通信系统跨层调度研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com多用户MIMO无线通信系统跨层调度研究秦玉娟，等多用户MIMO~L线通信系统跨层调度研究秦玉娟，于华彬(兰州工业高等专科学校电子信息系甘肃兰州，730070)(z天津市地下铁道运营有限公司设备中心天津市，300222)摘要：无线频谱资源日益显得匮乏，而当今的无线通信系统需要为用户提供端到端的Q0S保障。为了在高速动态变化的无线环境下实现尽可能高的频谱利用率和Q0S保障，系统的几个层要联合运作才能达成上述两个目标。在分组网络中，实现这些目标的一个重要途径是设计适当的调度算法。本文根据信息论的框架，

2、对分组调度算法的设计问题进行简要的介绍。然后重点介绍资源分配问题中跨层方法的优点，并对反馈信息量增加问题的折中方案进行分析。同时，对多发射多接收系统能够提供的额外自由度问题进行深入的讨论。关键词：多用户；MIM0；多载波；Q0S；跨层调度Abstract：Asthescarcityoftheradiospectrumandthetrendtoprovideend—to-endQoSinc】llEandfutureapcad伽scallsforthedesignofspectraUyefficientsystemswithQoSsu

3、pport．TofulfillthesetworequirementsofspectralefficiencyandQoSprovisioninthehighlydynamicenvironmentofmobileradiorequiresthecollaborationofseverallayersinthesystem．Inapacketnetwork，oneirr~ortantcomponenttoachievetheaforementionedefficiencygoalsisaproperlydesignedschedu

4、lingalgorithm．Accordingtoinforma-tion-theoreficfranlework~weintroduceanoverviewoftheissuesassociatedwiththedesignofpacketschedulingalgorithms．ThearticlefocusesOiltheadvantagesofacross—layerapproacht0theresourceal／ocationproblemandidentifiesthetrade-offsassociatedwitht

5、heincreasedsignalingneeds．Also，wethomughlydiscusstheadditionaldegreesoffreedomthatmultipletransmitandreceiveantennascanprovide．Keywords：Mdfi-U~；MIMO；Multi—Carrier；QoS；Cross-LayerScheduling中图分类号：TN92文献标识码：^文章编号：1001-9227(2012)02-0012—030引言下一代的无线通信系统将为用户提供更多类型的服务，这些业务要占

6、用很大的、时变的带宽，并具有各种不同的Q0S要求。无线频谱一直都是稀缺的资源，因此我们应该在有限的带宽(或发射功率)内传输尽量多的数据。影响频谱效率的因素有调制阶数、编码方案、自动重传(AutomatiCRepeat—reQueSt，ARQ)策略、无线资源管理(如功率和编码分配)，以及调度方案等。在无线环境下，一个有效的分组调度方案就是根据用户的业务类型和信道的动态变化，对用户接入系统资源进行管理。调度方案能够有效保证系统的吞吐量、时延和／／，／{＼时延抖动等参数。不同的性能要求和限制使我们在设计资源分配方案时要综合考虑来自几个层

7、的信息。另外，多输入多输出(Multiple—InputMultiple—Output，MIMO)技术的优点就是能有效地利用无线信道的随机衰落特性和可能存在的多径传播来成倍的提高传输速率。多载波技术也图l多用无线通信系统F行链路示意图是提高窄中接口的频谱效率的有效方法。不同空间信道或子载波上的分组调度可以提供额外的自由度，但是同样会在多用广系统中，系统容量的表达形式是容量域，带来一些问题。本文主要研究多用户调度问题，以及资源它是用户瞬时町以达到的速率的集合。对于多用容量分配方案。域，需要区分上行链路和下行链路，通常分别称为多址接入

8、信道(Mu1tipleAccesSChanne1，MAC，多对)和广播1分组调度的信息论框架信道(BroadcastChannel，BC，一对多)。远近效应平II丰日关的功率限制使MhC信道和BC信道面临同的资源分问收稿日期：2011—11—28作