结合机会调度和迫零接收机的SM-MIMO系统研究

吴华明，苏雁泳

(哈尔滨工业大学电子与信息工程学院，150001哈尔滨)

在无线通信系统中，信道资源非常紧缺，机会调度(OS)能通过总是选择拥有最佳信道状态的用户来传输数据，延缓调度那些处在深衰落的用户，从而高效地利用共享信道资源，该性能增益来源于由Knopp提出的［1］多用户分集(MUD);在苛刻的无线环境下，高速数据的可靠传输是1个重大的挑战，空间复用(SM)可通过复用增益提高系统容量.因此，在MIMO系统中，空间复用和机会调度的联合方案值得深入地研究.Chen［2］对采用矢量反馈信息的SM-MIMO系统进行了容量分析，但仅局限于收发天线数相等且在接收端进行理想信道估计的特殊情况下，而在实际系统中，理想信道状态信息的获得是非常困难的.鉴于此，有必要对非理想信道下采用任意发射和接收天线数目的系统，进行容量和误码率分析.

本文主要给出了采用OS和迫零(ZF)接收机的SM-MIMO系统的性能分析.采用基于多项式展开的方法来降低复杂度，并用基于泰勒级数的方法进行了渐近处理，分别研究了理想和非理想信道下，MUD对该系统的误码率以及容量的影响.理论推导和数值计算结果表明，结合OS的SM-MIMO系统较传统的不采用OS的系统，能提供更大的分集增益和更高的容量.

1 系统概况

图1所示为在平坦瑞利衰落信道下，结合OS和ZF接收机的SM-MIMO系统框图，用户数为K个，发射天线数为Nt，在接收端每个用户拥有的天线数为Nr，并进行非理想信道估计.

图1 采用OS的SM-MIMO系统框架

首……