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《mimo-ofdm系統(tǒng)資源調(diào)度算法研究》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、MIMO-OFDM系統(tǒng)資源調(diào)度算法研究5101520摘要:無線通信系統(tǒng)中的無線資源是有限的,而用戶對無線資源的需求日益增多,導(dǎo)致了對無線資源的競爭,資源調(diào)度就是在多個用戶爭用資源時合理的將資源分配給用戶。針對MIM0-OFDM系統(tǒng)的特點(diǎn)進(jìn)行鏈路仿真得到系統(tǒng)不同調(diào)制編碼方式下的誤塊率,以此為基礎(chǔ)分析三種經(jīng)典調(diào)度算法的系統(tǒng)吞吐量和用戶間的公平性。最后在比例公平調(diào)度算法的基礎(chǔ)上提出一種改進(jìn)的調(diào)度算法來提高系統(tǒng)的吞吐量,并進(jìn)行仿真比較各種算法的性能。關(guān)鍵詞:調(diào)度算法;MIMO-OFDM;公平性;吞吐量中圖分類號:TN911Resourceschedulingalgo
2、rithmofMIMO-OFDMsystemGuDan1,LiPingan2(1.InformationEngineeringSchool,WuhanUniversityofTechnology,Wuhan430070;2.InformationEngineeringSchool,WuhanUniversityofTechnology,Wuhan430070)Abstract:Radioresourcesinthewirelesscommunicationsystemislimitedbuttheusers’requirementabouttheresource
3、sincreased.Resourceschedulingdistributestheresourceswhentheusersneedthem.Thispaperconstructedandsimulatedonmultipleinputmultipleoutputandorthogonalfrequencydivisionmultiplexingsysteminordertogettheblockerrorrate,asabasistoanalysisthethreeclassicschedulingalgorithmsystemthroughputandu
4、serfairness.Atlast,itputsamodifiedmethodtoimprovethesystemthroughput.Keywords:schedulingalgorithm;MIMO-OFDM;fairness;throughput250引言未來的無線通信系統(tǒng)能夠允許用戶在任何時間和地點(diǎn)都能夠獲的網(wǎng)絡(luò)資源,并獲得視頻、圖像和語音的全面服務(wù)。通過有效的資源調(diào)度算法來保證服務(wù)的公平性、提高系統(tǒng)吞吐量是達(dá)到這個目標(biāo)的重要手段。在無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中帶寬是很急缺的無線資源,大多數(shù)情況下3035用戶需要共用有限的帶寬資源,所以如何在多個用戶間合理的分配
5、資源并且分配的是否公平就成為了調(diào)度算法中必須考慮的問題[1]。MIMO-OFDM技術(shù)是指MIMO與OFDM技術(shù)相結(jié)合,利用OFDM技術(shù)把頻率選擇性衰落信道分解成一組并行平坦衰落信道,利用MIMO技術(shù)實(shí)現(xiàn)空間分集與復(fù)用。兩者的結(jié)合提高了通信系統(tǒng)傳輸?shù)目煽啃院陀行?。結(jié)合MIMO-OFDM系統(tǒng)特性進(jìn)行資源調(diào)度研究對未來通信系統(tǒng)鏈路級和系統(tǒng)級性能方面有很高的應(yīng)用價(jià)值。在經(jīng)典的調(diào)度算法中比例公平調(diào)度算法折中考慮了系統(tǒng)吞吐量和用戶間的公平性[2],以下章節(jié)分別介紹了輪詢調(diào)度算法(RR)、最大載干比調(diào)度算法(maxC/I)和比例公平調(diào)度算法(PF),用戶間的公平性和系統(tǒng)吞吐
6、量來分析和仿真各個算法的特點(diǎn),最后給出了改進(jìn)算法并進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。40-1-1資源調(diào)度算法在多用戶MIMO-OFDM系統(tǒng)中,由于不同用戶所處位置的隨機(jī)性,大多數(shù)用戶所經(jīng)歷的信道衰落往往是獨(dú)立的,某些用戶處于深衰落不適于傳輸數(shù)據(jù),而另一些用戶在該信道的455055狀況比較好適合傳輸大量數(shù)據(jù)。經(jīng)典資源調(diào)度算法中RR算法是保證調(diào)度用戶的公平性,每次服務(wù)占用相等時間的無線通信資源,但是犧牲了系統(tǒng)的吞吐量[3]。MaxC/I調(diào)度算法是依據(jù)接收信號的載干比預(yù)測值進(jìn)行排序,預(yù)測值高的優(yōu)先發(fā)送數(shù)據(jù),這樣導(dǎo)致信道條件好的用戶得到較多的服務(wù)機(jī)會,而條件差的可能得不到任何服務(wù)機(jī)會
7、,因此這種調(diào)度算法雖然可以提供最大的系統(tǒng)容量,但是沒有考慮任何公平性[4]。PF調(diào)度算法,是在調(diào)度時把用戶已經(jīng)獲得的資源狀況考慮進(jìn)去,并且過去對現(xiàn)在的影響以某種比列逐漸減小。下面對PF算法進(jìn)行詳細(xì)分析,來顯示出其算法本質(zhì)。在比例公平調(diào)度算法中,每個用戶被分配一個相應(yīng)的優(yōu)先級;任意時刻,優(yōu)先級最大的用戶接受服務(wù)。優(yōu)先級表示為:Mj(t)=rj(t)/Rj(t)。假設(shè)有N個用戶,Rj(t)是在t時隙之前用戶j的平均傳輸速率,rj(t)是在時隙t用戶j的當(dāng)前可能獲得的傳輸速率的估計(jì)值。被選中的用戶為:j=1,...,N(1)若某一用戶此時沒有數(shù)據(jù)要傳輸,則rj(t)
8、=0。算法流程如下:1、