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一种多用户系统的平均容量 1 发射分集与调度策略 未来，高速多媒体业务通常是一种不对称的业务，对下降链数据的速度要求很高。多因素高层分集技术是提高下降链数据速度的经济有效方法。没有占用额外带宽，特别适用于低位移、无充分时间和频率收集环境。多因素采集技术可以进一步提高系统容量。当多个用户共享相同的信道时，信道的随机变化会给不同用户的信道（snr）相位的信噪比有很大差异。利用数据业务对有限时延的敏感性，北宋通过分布式策略选择每个间隙中最适合信仰条件的用户，从而提高整个系统的吞吐量，并增加用户的分组。 近来,对结合发射分集和调度策略的多用户系统的研究引起了广泛关注.文献首次从理论模型的角度分析STBC系统的多用户分集性能,指出空间分集对多用户分集性能有破坏作用;文献指出只要发射机获得少量信道状态信息,空间分集就可以提高系统的总体分集增益;文献通过比较多种发射分集方式和调度策略相结合的多用户系统,指出发射分集系统中发送信号的结构、反馈信息量多少、接收机结构和调度策略都会影响系统的多用户分集性能;文献发现多用户分集随天线数的增加而减少.文献则导出发射分集结合调度策略的多用户系统的平均容量表达式.以上的研究都假设天线之间是相互独立的,这一点在实际应用环境中不尽满足.在实际的传播环境下,收发天线阵列里的天线之间由于摆放方式、几何尺寸等原因可能出现相关性,特别在基站端,天线通常是架设在无遮挡的高处,有时它们与移动台之间存在视距路径,另外当天线摆放间距受到条件限制而小于20倍波长时,发射天线间也存在空间相关性.因此,在发射天线之间存在空间相关的条件下,定量研究发射分集结合调度策略的多用户系统的性能对系统级的评估和MAC层算法的设计有重要的参考价值.但是有关研究迄今未见报道.因此,我们在研究相关条件下的天线选择问题的基础上,研究发射天线空间相关性对结合发射分集和调度策略的多用户系统性能的影响. 2 fair-加快的调度策略 不失一般性,选择由一个基站和K个用户构成的一个单小区多用户系统的下行链路为研究对象.设基站有nT根发射天线,每个用户有一根接收天线.考虑块衰落(block fading)信道,即每个用户的信道在一个数据块的传输时间内保持不变,同时假设每个用户能够通过训练序列准确获知信道状态信息(CSI),并且能够通过反馈信道无差错、无时延地反馈到基站发射机. 当基站发射天线存在空间相关时,基站发射天线到用户k的接收天线之间的信道矩阵可以表示为: Hk=WkT1/2k1/2k(1) 这里Hk={hk,i,1≤i≤nT}∈C1×nT,hk,i表示由基站第i根发射天线到用户k的接收天线之间信道的信道响应.Wk是独立同分布的均值为0方差为1的复高斯矩阵,Tk是表示发射端空间相关的nT×nT维相关矩阵.由奇异值分解(SVD)可以得到Tk=UkΛkVHk,其中Uk、Vk是酉矩阵,Λk是对角阵,Λk=diag[v],v=[v1,v2,…,vnT].为了保持总的发射功率一定,要求nΤ∑i=1∑i=1nTvi=nT,vi≥0. 于是用户k收到的基带信号为 Yk=HkX+nk(2) 这里X∈CnT×1是基站发射信号矢量,Yk、nk分别为用户k接收端的接收信号和噪声(均为标量).为便于分析,假设基站天线之间的空间相关对所有用户都是一致的,即在某个特定时隙里每个用户对应的vi均相等. 在基站使用多根发射天线,就在信号中引入了空间分集.此外,通过反馈链路将信道状态信息CSI反馈到发射机,使发射机根据CSI自适应调整发射机制,还可以获得天线阵列增益.根据是否反馈CSI可以把发射分集分为开环和闭环两大类.其中开环发射分集(如STBC)不需要额外的信令开销,移动台接收机结构相对比较简单,但是没有充分利用信道信息.而闭环发射分集(如TxAA)本质上是一种自适应技术,基站根据移动台周期性反馈的信息获得下行链路的信道状态,并根据这些信息自适应地调整发射天线权重,使接收机一端的接收功率最大.在以下分析中假设TxAA的反馈链路的延时和误码可以忽略,反馈机制可以理想地跟踪下行链路的状态信息.则采用TxAA和STBC时用户k可以获得的最大瞬时信噪比分别为 vΤxAAk=EsΝ0nΤ∑i=1|hk,i|2=ˉvkαΤxAAk,0＜k≤Κ(3)vTxAAk=EsN0∑i=1nT|hk,i|2=vˉkαTxAAk,0＜k≤K(3) vSΤBCk=EsΝ0nΤ∑i=1|hk,i|2nΤ=ˉvkαSΤBCk,0＜k≤Κ(4)vSTBCk=EsN0∑i=1nT|hk,i|2nT=vˉkαSTBCk,0＜k≤K(4) 其中ˉvk=Es/Ν0vˉk=Es/N0是用户k接收端的平均信噪比,是一个与用户位置有关的常量. αΤxAAkTxAAk=nΤ∑i=1|hk,i|2、αSΤBCk=nΤ∑i=1|hk,