MIMO-OFDM系统下行链路自适应资源分配算法研究

摘要

为了满足无线多媒体和高速率数据传输的要求，论文研究了多用户MIMO-OFDM系统子载波分配、自适应调制及功率分配算法。在多址接入环境下，同一时刻多个用户共享信道资源，由于各个用户的信道特性不同，要求的传输速率和服务质量也不同；为了提高信道容量和最大限度的满足用户需要，就要实时地为每个用户分配子载波，再结合单用户资源分配算法分配比特和功率。
　　 论文针对多用户MIMO-OFDM系统，先通过奇异值分解将MIMO信道变成平行子信道，使MIMO-OFDM系统简化为虚拟OFDM系统，然后再利用自适应分配算法进行子信道分配，优化系统的性能，降低计算的复杂度。
　　 论文首先给出了多用户MIMO-OFDM系统的一般子载波分配算法，然后对该子载波算法做了一点改进，并仿真分析了两种算法的性能。接着研究了单用户MIMO-OFDM系统中基于贪婪算法的比特和功率的分配算法。再结合多用户子载波算法以及单用户比特和功率算法，提出了基于边值自适应(MA)原理的多用户自适应资源分配算法。通过在不同发射天线数以及接收天线数下仿真，分析了MIMO-OFDM系统的容量，并比较了MIMO-OFDM系统与SISO-OFDM系统之间的系统容量。最后论文根据3GPP LTE的标准生成了一串OFDM符号，并在多天线收发系统的硬件平台上做了测试，给出了实测结果的星座图以及误符号率等。并根据在室内以及走廊上的测试结果，分析了自适应资源分配对多用户MIMO-OFDM系统性能的影响。