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LTE-Advanced协作多点传输系统中下行用户调度算法研究

2020-12-13阅读(502)

LTE-Advanced协作多点传输系统中下行用户调度算法研究

论文摘要

LTE-Advanced系统作为第三代合作伙伴计划（3rd Generation Partnership Project,3GPP）长期演进（Long Term Evolution,LTE）系统的演进,其主要目的是为了获取更高的系统吞吐量和频谱效率,满足IMT-Advanced系统提出的性能指标需求。随着小区的尺寸越来越小,在频率复用因子为1的配置下,小区性能在很大程度上受限于小区间干扰（Inter-cell Interference,ICI）,而LTE系统中已有的干扰协调技术并不能有效地解决边缘用户频谱效率低的问题。协作多点传输（Coordinated Multi-Point,CoMP）技术作为一种有效的小区间协调技术,在LTE-Advanced系统中被提出和研究。该技术通过在多个小区间进行协作传输或联合调度,化干扰信号为有用信号,降低相邻小区间的同频干扰,提高用户接收信号的质量,进而有效地提升边缘用户频谱效率和小区平均吞吐量。目前,在3GPP组织已进行讨论和标准化的CoMP技术按传输方案主要分为联合处理（Joint Processing , JP）和协作调度/协作波束赋形（Coordinated Scheduling/Coordinated Beamforming,CS/CB）两大主流方向。按系统在同一调度时隙能同时服务的用户数,该技术可分为CoMP单用户多输入多输出（CoMP Single User Multiple Input Multiple Output,CoMP-SU-MIMO）和CoMP多用户多输入多输出（CoMP Multiple User Multiple Input Multiple Output,CoMP-MU-MIMO）两大主流方向。本文主要工作是针对CoMP中的JP技术进行研究,针对CoMP系统下行链路分别对适用于CoMP-SU-MIMO和CoMP-MU-MIMO系统的用户调度算法进行研究。针对CoMP-SU-MIMO系统给出了一种联合比例公平调度算法（ Joint Proportional Fair , CoMP-SU-MIMO-JPF）,针对CoMP-MU-MIMO系统提出了一种配对用户数可变的自适应用户配对（Adaptive User Pairing , CoMP-MU-MIMO-AUP）调度算法,并结合容量最大化准则、用户信道相关因子最小化准则和用户公平性准则分别进行研究,并对所提算法进行仿真评估和分析。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 课题研究背景、目地和意义
  • 1.2 CoMP技术研究现状
  • 1.3 研究内容及章节安排
  • 第二章 无线信道的衰落特性
  • 2.1 无线信道传播特性
  • 2.1.1 路径损耗
  • 2.1.2 阴影衰落
  • 2.1.3 多径衰落
  • 2.2 无线信道的衰落模型
  • 2.2.1 Rayleigh分布
  • 2.2.2 Rice分布
  • 2.2.3 Nakagami-m分布
  • 2.3 本章小结
  • 第三章 CoMP基本原理
  • 3.1 概述
  • 3.2 CoMP理论基础
  • 3.2.1 单用户MIMO系统
  • 3.2.2 多用户MIMO系统
  • 3.3 CoMP协作场景
  • 3.3.1 Intra-eNodeB协作
  • 3.3.2 Inter-eNodeB协作
  • 3.4 CoMP传输方案
  • 3.4.1 JP技术
  • 3.4.2 CS/CB技术
  • 3.5 CoMP预编码技术
  • 3.5.1 JP-ZF方案
  • 3.5.2 多小区BD方案
  • 3.5.3 SLNR方案
  • 3.6 CoMP小区分簇技术
  • 3.6.1 以网络为中心的分簇方案
  • 3.6.2 以UE为中心的分簇方案
  • 3.6.3 混合分簇方案
  • 3.7 CoMP反馈方案
  • 3.8 本章小结
  • 第四章 多用户调度算法
  • 4.1 概论
  • 4.2 资源分配策略的常规考虑
  • 4.3 多用户MIMO下行系统的调度特点
  • 4.4 经典调度算法
  • 4.4.1 最大载干比调度算法（MCIS）
  • 4.4.2 轮询调度算法（RR）
  • 4.4.3 比例公平调度算法（PFS）
  • 4.4.4 最大权值时延优先算法（M-LWDF）
  • 4.4.5 指数/比例公平调度算法（EXP/PF）
  • 4.5 本章小结
  • 第五章 CoMP系统下行用户调度算法研究
  • 5.1 CoMP对用户调度算法的新需求
  • 5.2 CoMP-SU-MIMO调度算法
  • 5.2.1 系统模型
  • 5.2.2 CoMP-SU-MIMO-JPF 调度算法
  • 5.2.3 算法仿真与分析
  • 5.2.4 本节小结
  • 5.3 CoMP-MU-MIMO调度算法
  • 5.3.1 系统模型与协作簇容量分析
  • 5.3.2 CoMP-MU-MIMO-AUP 调度算法
  • 5.3.3 算法仿真与分析
  • 5.3.4 本节小结
  • 5.4 本章小结
  • 第六章 总结与展望
  • 6.1 工作总结
  • 6.2 展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间发表的论文

    • 相关论文文献

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