基于比例公平用户配对的虚拟MIMO容量

杨英

摘 要：由于手持设备的便携式要求，通常用户手持终端无法配置多天线而只能配置为单天线，为了在上行传输中得到多输入与多输出（MIMO）的增益，虚拟MIMO的概念在3GPP中被提出：通过一个时频资源块调度多个用户从而使得用户群和多天线基站构成虚拟化MIMO的概念。该文对虚拟MIMO中单比例公平用户选择方案的两用户模型进行了和速率推导，得到了在固定接收信噪比下和速率的表达式，并通过仿真证明理论表达式和仿真结果基本吻合。

关键词：虚拟MIMO 比例公平 用户配对

中图分类号：TN911 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）03（c）-0074-03

众所周知，MIMO可以带来很大的容量提升[1]，并被引入下一代无线通信的标准中。但是由于对用户手持设备的便携式要求，通常用户手持终端无法配置多天线而只能配置为单天线，为了得到MIMO的容量增益，虚拟MIMO的概念被提出[2]，在上行调度中，一个时频资源块调度多个用户从而使得用户群和多天线基站构成虚拟MIMO。

在LTE的标准中，基站配置为2个天线，用户端配置为单天线，每次配对用户的选择为2个。在文献[3]中，提出了随机用户配对的方法（RUP）和正交用户配对的方法（OUP），其中随机用户配对方法为第一个用户采用轮询方法或者信噪比最高方法确定，配对的第二用户则随机选取。正交用户配对的方法为按正交性最高原则选取两个用户。虽然正交用户配对的方法能达到最优的和速率性能，但是却需要有完美的上行功率控制，以及具有高复杂度的特点。……