非理想信道下协作多天线系统的资源调度研究

• 作 者: 刘思綦
• 出 处: 北京邮电大学
• 发表日期: 2017年01期
• 关键词: 多天线协作 信道估计误差 调度算法 CSI-RS

网络式多入多出(Network Multi-Input Multi-Output,Network MIMO)技术作为第四代移动通信的关键技术之一,可以通过多基站的协作来有效抑制小区间干扰(Inter-cell Interference, ICI),从而提升整个系统的性能。然而在实际场景中,由于噪声和干扰等因素的影响,接收机无法获得理想的信道状态信息,信道估计误差不可避免。信道估计误差会给资源调度的策略带来扰动,导致最终的资源调度决策与当前系统的实际状态不匹配,造成系统性能退化。针对这一现状,本研究重点关注非理想信道下协作多天线系统中的资源调度问题,论文的主要研究内容如下:提出了一种能够适应不同用户的信道估计误差的用户配对和调度算法。通过定义的双层分枝条件,区分不同类型的用户和用户配对,评估用户配对对信道估计误差的敏感程度,从而形成了一个树形构架。基站在调度属于不同类型叶子节点的用户时,将选取相应的协作策略进行上行接收和协作。相比于传统的调度算法,提出的算法在提高系统频谱利用率、提升边缘用户吞吐量和维护用户的调度公平性等方面取得了一个更好的折中。提出了一种基于敏感校正因子的用户调度准则。考虑到系统中不同用户的信道估计误差的差异性,基站对同一小区内所有用户使用统一的调度准则不再合适。因此,定义并推出了一个敏感校正因子的表达式,将其引入到传统调度优先度的计算过程中,为遭受不同程度估计误差影响的用户调整和应用合适的调度准则。仿真结果表明,提出的调度准则不但在信道估计误差下维持了较好的公平性,还带来了约12.4603%的平均频效提升。提出了一个基于用户分布的混合CSI-RS调度方案。首先研究和分析了两种信道状态信息参考信号(Channel State Information Reference Signals, CSI-RS):波束赋形的 CSI-RS(Beamfored CSI-RS,BF CSI-RS)和非预编码的 CSI-RS(Non-precoded CSI-RS, NP CSI-RS)的特性,随后引入用户密度分布对各区域适用的CSI-RS类型进行划分,基于用户分布状态进行混合的CSI-RS资源调度。相比于传统CSI-RS调度方案,提出的混合调度方案取得了显著的性能提升。最后,在现有研究成果的基础上,进一步展望了后续研究方向,并对全文进行了概述和总结。