● 摘要
MIMO技术可以在不提高发射功率和不占用更多频率资源的条件下显著提高系统性能。MIMO系统分为同一时隙传输一个用户的单用户MIMO系统和同一时隙传输多个用户的多用户MIMO系统。在多用户MIMO下行链路中，用户间无法协作，需要在基站端进行预编码消除干扰。同时，调度可以在多个同时处于活跃状态的用户之间实现更有效的可用资源共享，提高系统性能。本文对多用户MIMO下行链路传输技术进行了研究，给出了多用户MIMO信道容量，介绍了典型的预编码和调度算法，比较了不同调度算法在独立信道和相关信道下的性能，分析了多用户MIMO的应用场景。仿真结果表明，采用线性预编码算法时，准正交调度在各种情况下都可以获得与最优调度算法非常接近的性能。本文分析了存在上下行信道之间传输时延、信道空间相关和小区间同频干扰时多用户MIMO和单用户MIMO的性能。仿真结果表明，各种非理想因素对多用户MIMO和单用户MIMO的影响不同，多用户MIMO在可获得的发射信道信息非理想时依然优于单用户MIMO。利用用户特征值分布的特点，本文简化了多用户特征模式传输算法。并利用半正交调度的思想，提出了低复杂度的SM-MET算法。SM-MET算法在系统反馈量、搜索空间及计算量上均有大幅降低。仿真结果表明，此算法在独立信道下与多用户特征模式传输算法的性能相当；此算法在相关信道下性能有所损失，但是仍然远优于ZF-BD算法的性能。