TD-HSPA+MU-MIMO用户调度技术研究

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TD-HSPA+(Time Division-High Speed Packet Access Plus,增强时分高速分组接入)系统是TD-SCDMA (Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access,时分同步码分复用接入)系统的演进版本,用于减少传输时延,增强上下行数据业务的传输能力,其关键技术包括MIMO (Multiple Input and Multiple Output,多输入多输出)技术。MIMO技术通过在发射端和接收端配置多根天线,抑制信号的多径衰落,从而可以在不增加带宽的情况下成倍地提高通信系统的容量和频谱利用率,解决了未来移动通信系统大容量高速率传输和日益紧张的频谱资源间的矛盾,成为TD-HSPA+必不可少的组成部分。由于TD-HSPA+系统为TDD模式,上下行位于同一频点上,基站能够利用信道的互异性得到全部信道状态信息,省去大量的信道状态信息反馈。而相比于单用户MIMO,多用户MIMO可以充分利用多用户的分集增益来提升系统性能。目前单用户MIMO技术已经得到了全面和深入的研究,多用户MIMO技术已经逐渐成为业内研究的热点。本文以TD-HSPA+系统下的用户调度算法为主要研究内容,分别针对室外宏小区和室内场景提出了富有针对性的解决方案。首先,本文介绍了TD-HSPA+多用户MIMO系统下采用的两种预编码算法:SVD (Singular Value Decomposition,奇异值分解)和BD (Block Diagonalization,块对角化),并介绍了传统的用户调度算法和用来提高传输正确率的MCS (Modulation and Coding Scheme)预处理方法。之后,本文分别针对SVD预编码和BD预编码的特性提出了优化的调制编码方式选择算法,并针对传统的调度算法中存在的普遍问题提出了种用户调度和调制编码方式选择联合算法。仿真证明,本文所提算法在保证首传正确率的同时大大提升了系统的吞吐量。最后,本文针对TD-HSPA+系统的室内传播模型提出了一种新的调度和用户配对算法。通过将用户动态接入不同基站天线服务列表,以及综合考虑接收天线间的流间干扰和同一接收天线内的码间干扰,所提算法用户公平性好,频谱效率高,适合无线室内传播环境特点。
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