lte-a系統(tǒng)中下行用戶調(diào)度算法研究

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1、LTE-A系統(tǒng)中下行用戶調(diào)度算法研究作者姓名姜秀梅導(dǎo)師姓名、職稱劉剛副教授一級學(xué)科信息與通信工程二級學(xué)科通信與信息系統(tǒng)申請學(xué)位類別工學(xué)碩士提交學(xué)位論文日期2014年12月學(xué)校代碼10701學(xué)號1201120259分類號TN92密級公開西安電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文LTE-A系統(tǒng)中下行用戶調(diào)度算法研究作者姓名:姜秀梅一級學(xué)科：信息與通信工程二級學(xué)科：通信與信息系統(tǒng)學(xué)位類別：工學(xué)碩士指導(dǎo)教師姓名、職稱：劉剛副教授提交日期：2014年12月AStudyofUserSchedulinginDownlinkLTE-ASystemAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYi

2、npartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinInformationandCommunicationEngineeringByJiangxiumeiSupervisor:A.Prof.LiugangDecember2014西安電子科技大學(xué)學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性（或創(chuàng)新性）聲明秉承學(xué)校嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)和優(yōu)良的科學(xué)道德，本人聲明所呈交的論文是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝中所羅列的內(nèi)容以外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果；也不包含為獲得西安電子科技大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)

3、的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。學(xué)位論文若有不實(shí)之處，本人承擔(dān)一切法律責(zé)任。本人簽名：日期：西安電子科技大學(xué)關(guān)于論文使用授權(quán)的說明本人完全了解西安電子科技大學(xué)有關(guān)保留和使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：研究生在校攻讀學(xué)位期間論文工作的知識產(chǎn)權(quán)單位屬于西安電子科技大學(xué)。學(xué)校有權(quán)保留送交論文的復(fù)印件，允許查閱、借閱論文；學(xué)?？梢怨颊撐牡娜炕虿糠謨?nèi)容，允許采用影印、縮印或其它復(fù)制手段保存論文。同時本人保證，獲得學(xué)位后結(jié)合學(xué)位論文研究成果撰寫的文章，署名單位為西安電子科技大學(xué)。保密的學(xué)位論文在年解密后適用本授權(quán)書。本人簽名：

4、導(dǎo)師簽名：日期：日期：摘要摘要協(xié)作多點(diǎn)傳輸技術(shù)CoMP（CoordinatedMultiplePointsTransmission/Reception）作為LTE-A（LongTermEvolution-Advance）關(guān)鍵技術(shù)之一，近年來成為了研究熱點(diǎn)。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(jìn)行服務(wù)，同時考慮到可實(shí)現(xiàn)性，調(diào)度算法復(fù)雜度不宜過高。本文簡要分析了MIMO（Mult

5、i-inputMulti-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(jìn)方法。改進(jìn)的塊對角化預(yù)編碼減少了矩陣分解的計(jì)算量，但是系統(tǒng)的性能不變。本文重點(diǎn)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(jìn)行了改進(jìn)。改進(jìn)算法依然應(yīng)用了貪心思想，每次只選擇一個用戶進(jìn)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(dá)到上限。但是相比基于容量的調(diào)度，改進(jìn)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

6、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(dá)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(jìn)方法減少了矩陣迭代分解操作。仿真結(jié)果表明，改進(jìn)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(yùn)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

7、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。關(guān)鍵詞：協(xié)作傳輸技術(shù)多用戶調(diào)度論文類型：應(yīng)用基礎(chǔ)研究類I西安電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文IIABSTRACTABSTRACTCoMP(CoordinatedMultiplePointsTransmission/Reception),asoneofth