【技术实现步骤摘要】
MIMO-OFDMA下行信道中的用户调度和能量效率联合优化方法
本专利技术属于无线通信
，涉及一种考虑用户端缓存影响的MIMO-OFDMA用户调度和能量效率联合优化方法。
技术介绍
MIMO技术通过空分复用，利用收发端天线来抑制信道衰落，从而提高无线信道容量，在不增加带宽和天线发送功率的情况下，可以成倍地提高频谱利用率。在MIMO-OFDMA系统中，由于不同种类的无线通信业务对QoS时延、速率等有不同的要求，因此在保证用户QoS要求的前提下优化频谱效率(吞吐量)一直是MIMO系统资源分配的热点。除了频谱效率，绿色通信越来越成为今后的研究热点，需要把降低能耗和提高频谱效率结合起来，提出了通过资源分配优化能量效率EE(EnergyEfficiency)的方案。能量效率EE的定义是系统总吞吐量Rsum与总能量消耗Esum的比值，即EE＝Rsum/Esum，表示每单位能量所能传输的数据速率，单位bits/s/Joule。一般而言，资源分配分为两个步骤，一是用户调度(用户选择)，分配空间和频谱资源给合适的用户，二是功率分配，为已经选择的用户分配功率资源。现有的技术研究...
【技术保护点】
1.MIMO‑OFDMA下行信道用户调度和能量效率联合优化方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤1、建立系统模型建立MIMO‑OFDMA下行链路模型，并且利用块对角化方法，将每个用户的信道分解成为多个平行信道，计算用户下行速率和用户得到资源块获得的功率；步骤2、进行用户调度定义一个效益函数用来为用户分配资源块，考虑用户端缓存器，将资源块分配给用户当前时延大及信道条件好的用户；步骤3、进行功率分配以最大化能量效率EE为目标，为用户资源块中的子载波重新进行功率分配，根据用户缓存器的容量确定用户获得的下行速率的最大值和最小值，并以此作为优化问题的限制条件，进行最优化求解。
【技术特征摘要】
1.MIMO-OFDMA下行信道用户调度和能量效率联合优化方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤1、建立系统模型建立MIMO-OFDMA下行链路模型，并且利用块对角化方法，将每个用户的信道分解成为多个平行信道，计算用户下行速率和用户得到资源块获得的功率；步骤2、进行用户调度定义一个效益函数用来为用户分配资源块，考虑用户端缓存器，将资源块分配给用户当前时延大及信道条件好的用户；步骤3、进行功率分配以最大化能量效率EE为目标，为用户资源块中的子载波重新进行功率分配，根据用户缓存器的容量确定用户获得的下行速率的最大值和最小值，并以此作为优化问题的限制条件，进行最优化求解。2.根据权利要求1所述的MIMO-OFDMA下行信道用户调度和能量效率联合优化方法，其特征在于：所述方法的步骤1中，建立系统模型，具体如下：表示分配子载波k(n)给用户m时，基站和用户之间的信道矩阵，用户接收到的输出信息可以表示为：ym,k(n)＝Hm,k(n)sm,k(n)+nm,k(n)(1)其中是多天线基站的输入信号向量，而是信道Hm,k(n)的噪音信息，通过块对角化，Hm,k(n)可以被解为：其中和都为酉矩阵，和分别表示Um,k(n)和Vm,k(n)的共轭矩阵，是对角矩阵，其对角元素的为其中Jm＝min{Km,KT}＝Km在发送端和接收端分别用Vm,k(n)和进行对信号的预处理和后处理，可以得到其中表示子载波k(n)通过信道传递给用户m的输入信号向量，且可得资源块n中的子载波k(n)分配给用户m之后的获得的下行传输速率为：所以可知分配给用户m的资源块的下行速率其中B代表子载波带宽，所以分配给用户m的子载波k(n)的传输功率为所以分配给用户m的资源块n的总功率为3.根据权利要求1所述的MIMO-OFDMA下行信道用户调度和能量效率联合优化方法，其特征在于：所述方法的步骤2中进行用户调度具体如下：设一个调度周期的长度为tii，所以本发明的调度算法可以描述为：调度开始时，第一个调度周期有如下步骤：第一步：初始化qm(t)，使得初始化Qm＝0，初始化资源块集合N；第二步：分配资源块，先根据qm(t)计算每个用户的wm(t)，再令表示资源块n*被分配给用户m*，其中n*和m*满足以下的效益...
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