VMIMO-SC-FDMA系统中联合用户分组和资源分配技术研究

来源 :西安电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:muhaiyu
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
人们对高速率数据传输的渴望迫使研究人员不断地提出极大提高频谱资源效率的技术,其中,MIMO技术就是一种提升数据传输速率的有效方法。然而,在LTE-A上行链路系统中,由于受到用户手持终端的大小和功耗的限制,影响了MIMO技术在其中发挥优势。为了解决这一问题,虚拟MIMO技术的概念被了提出来。它通过用户分组使得组内多个用户的单天线与基站端配置的多根接收天线形成虚拟MIMO阵列,从而达到提高系统吞吐量的效果。首先,在虚拟MIMO中,用户分组策略是其关键技术。但已有用户分组策略只能进行某些数目的固定用户分组,并且很少考虑系统的可靠性性能和MAC层业务的服务质量需求。因此,本文提出一种考虑了系统误比特性能的动态用户分组准则,并给出了在进行动态分组后每个用户组在用户分组集合中的编号的计算公式。接着,由于用户分组的一个典型的应用场景就是与具有频率选择衰落信道的SC-FDMA上行链路中的资源分配策略相结合。因此,为了获得多用户分集增益和频率选择性,本文将用户分组准则与SC-FDM上行链路中的资源分配算法联合考虑,建立了一种考虑了业务的时延需求和系统误比特率性能的联合用户分组和资源分配算法的0-1优化数学模型。该优化模型不仅将业务的时延约束利用等效带宽的概念扩展到物理层,使得物理层的数据服务速率可以满足业务的服务时延要求,保证业务的服务质量QoS要求,还可以在满足系统误比特性能约束的前提下,最大化系统的服务速率。最后,本文提出了一种迭代匈牙利算法来求解所提的联合用户分组和资源分配模型。现有的常用求解算法多为分支定界法和匈牙利算法,其中分支定界法复杂度过高,而匈牙利算法只能将单个的资源块分配给用户组,难以满足SC-FDMA系统要求。因此,所提的求解算法从一个新的角度分析该模型,以完备用户分组集合、完备资源块分组集合以及匈牙利算法为基础,通过逐一迭代和遍历的方式求解出最优的系统实际服务速率。为了进一步降低求解复杂度,本文在迭代匈牙利算法的基础上,独创性地提出一种低复杂度的基于用户和资源块分拆的迭代匈牙利求解算法。该算法以整数分拆为理论依据,将联合用户分组和资源分配这一复杂的组合优化问题分解成多个简单的、低复杂度的子问题来进行求解,极大地缩小了优化问题的搜索范围,降低了联合用户分组和资源分配问题的求解复杂度。此外,本文使用MATLAB软件在SC-FDMA上行链路中对所提算法进行仿真。我们对分支定界法和所提的基于用户和资源块分拆的迭代匈牙利算法的运行时间和求解结果进行仿真对比。仿真结果表明,所提的次优算法的解与最优解取值近似且其具有较分支定界法而言极低的复杂度。此外,我们将所提算法与现阶段常用的用户分组和资源匹配算法分别仿真并进行比较。仿真结果表明,所提算法可以在保证业务的时延要求的情况下,既满足系统误比特率性能约束又最大化了系统实际的服务速率。
其他文献
本文主要从抗震概念设计的重要意义出发,然后对现阶段土木工程专业抗震概念设计理念中存在的缺陷进行分析,最后对土木工程专业抗震概念设计理念提升展开简略的研究,希望可以
近年来,随着中国社会的全面开放和市场经济的长足发展,公民社会这一源自西方且有着悠久历史传统的社会形式开始在中国生根发芽。公民社会不可逆转的兴起对中国社会产生了深远的
蜜蜂是对人类有益的群居性昆虫,以植物的花粉和花蜜为食,除了可以为人类提供优质蜂蜜、王浆等蜂产品外,还在农业生产中发挥着重要作用。阐述了农作物生产中蜜蜂授粉的重要性
根据《中药品种保护条例》的规定,批准以下企业生产的中药品种列为国家中药保护品种.在品种保护期内,凡未取得该品种《中药保护品种证书》的企业,一律不得生产.
<正>为了保证人身和设备的安全,保证电力系统的可靠运行,变电站中的电气设备和电气装置等都应该接地,而接地网的合格与否将直接影响到防雷的效果,变电站接地系统的设计也应放
刑罚之所以会规定其配置梯次,主要是为了能够实现刑罚的目的,实现刑罚处罚的公开性、公平性、公正性,做到罚当其罪,罪当其罚。刑罚的梯次是如何划分的,它的现状怎样;而基本法
统筹城乡经济社会发展,是我们党针对城乡发展不协调和二元结构严重制约经济社会发展的突出矛盾而作出的重大战略决策。在统筹城乡发展过程中,思想政治工作发挥着重要的宣传和引
在现实生活中,人发展的每一步都离不开自然、社会、他人的馈赠与帮助。感恩是人对自己生存状况的认识,是人的道德良知和道德实践行为。感恩德性促使人与人之间形成和睦友爱、
“普世伦理”一词,是在1990年正式提出,最先出现在德国神学家孔汉思《全球责任》一书中。随着经济全球化的深入发展,区域经济一体化趋势的加强,这一概念的广泛影响已扩展到宗
爱国主义是鼓舞和动员全国人民的一面旗帜,是一个国家、一个民族的精神支柱。同时,爱国主义又具有历史性和具体性,在不同时期爱国主义的具体体现和特征有所不同。1956到1966