MIMO-OFDM无线通信系统中资源调度算法的研究

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随着无线通信技术的迅速发展,为了满足人们对移动通信新的要求,在下一代(B3G或4G)通信中将使用新的关键技术——正交频分复用(OFDM)和多输入多输出(MIMO)。OFDM技术通过在频域内将频率选择性信道转变为平坦信道,减小多径衰落的影响。而MIMO技术能在空间产生独立的并行信道,同时传输多路数据流,这样就能有效提高系统传输速率,即由MIMO提供的空间复用技术能在不增加系统带宽的情况下,提高频谱效率。OFDM和MIMO有别于其它技术的独特优势符合人们对于通信的要求,将MIMO与OFDM结合,就能提高系统的传输效率。无线资源管理的目标就是在有限带宽的条件下,为网络内的无线用户终端提供业务质量保证。本文主要研究了MIMO-OFDM系统中的资源调度相关算法,在已有调度算法的基础上,进行相应的改进以提高系统性能。本文主要分为两个方面的内容,第一部分是介绍无线移动通信环境、OFDM和MIMO相关的理论知识:首先分析了移动通信的发展过程及相关技术,之后介绍了OFDM、MIMO的系统原理关键技术及OFDMA的无线资源描述。第二部分是关于资源调度算法的研究:首先介绍了自适应技术及其在OFDM系统的应用,解释了经典的注水原理,分析对比了应用在OFDM系统中的经典资源调度算法的原理和性能。应用LINEAR算法来实现子载波和功率的分配,来完成对OFDMA系统中的资源调度的研究,从而证明了系统容量和公平性的关系。针对系统容量性能,并对LINEAR算法提出改进,使系统在复杂度一定的情况下,容量得到提高,同时兼顾公平性。其次把用在OFDM系统中的Chow算法应用在MIMO-OFDM系统中,完成对MIMO-OFDM系统中资源调度的研究,证实多天线系统分集增益的优势。并对自适应Chow算法提出分组改进,使系统在误码率、比特能量分配没有损失的前提下,减少了计算的复杂度,节省了计算时间,这对自适应调制具有重要的意义。
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