多用户MIMO无线通信系统中基于QoS的比例公平调度算法研究
多用户MIMO无线通信系统中基于QoS的比例公平调度算法研究
多用户MIMO无线通信系统中基于QoS的比例公平调度算
法研究
秦玉娟;张伯楠
【期刊名称】《兰州工业学院学报》
【年(卷),期】2014(021)001
【摘要】未来的无线通信系统是一个多业务系统,不同的业务有不同的QoS要求,如最大时延和最小误码率等,这就要求调度算法在提高系统吞吐量和保证用户公平性的同时,还要提供对不同业务QoS的区分保障机制.针对这一趋势,在比例公平调度算法的基础上,通过引入表征QoS的参数,提出了一种改进的可以保证QoS的比例公平调度算法,并对改进算法的各项性能进行计算机仿真,验证了它的性能.
【总页数】4页(P1-4)
【作者】秦玉娟;张伯楠
【作者单位】兰州工业学院电子信息工程学院,甘肃兰州730050;中国电信甘肃公司网优中心,甘肃兰州730000
【正文语种】中文
【中图分类】TN919.72
【相关文献】
1.多用户MIMO无线通信系统经典调度算法研究 [J], 秦玉娟;张伯楠
2.宽带无线接入系统中基于QoS的调度算法研究 [J], 陆伟贤;周航;刘果
3.LTE基于QoS业务的比例公平调度算法研究 [J], 陈磊;卢军;印翀
4.多用户MIMO无线通信系统中基于QoS的比例公平调度算法研究 [J], 秦玉娟;张伯楠;
5.多用户MIMO无线通信系统跨层调度研究 [J], 秦玉娟;于华彬
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一种多用户MIMO系统的公平调度算法
下行 链 路 的调 度算 法可 以一 次选择 多个 用户 。由于
传统 单用 户 Ｍ ＭＯ系统 （ Ｕ Ｍ ＭＯ， ｉｇ ｓｒ ｌ Ｉ Ｓ Ｉ ｓ ｌ ｕｅ — ｎｅ ｍｕ
ｔ ｌ ｉｐ ｔ ｕｔ ｌ ｏｔｕ ） 通 过 扩 展 多 天 线 扩 展 ｉ ｅ ｎ ｕ ｌｐｅ ｕｐ ｔ 可 ｐ ｍ ｉ
第 ２期
２１ ０ ０年 ４月
中 国鼋； 研雹 纠譬 阪学机
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＣ Ｉ ｏ ｒ ａ ＡＥ Ｔ ｏ
Ｖｏ ． ． １ ５ Ｎｏ ２ Ａｐ ． ２０１ ｒ ０
一
种 多用 户 ＭＩ ＭＯ 系统 的公 平 调 度 算 法
张炳超 ， 海涛 黎
（ 京工 业大 学 电子信 息与控 制 工程 学 院 ， 北 北京 １ ０ ２ ） ０ １４
文章编 号 ：６ ３５ ９ （ ０ ０ ０ —１ －４ １７ —６ ２ ２ １ ）２２ ３０
Ａ ｉ ｎ ｓ ｃ ｅ ｕ ｉ ｇ Ａｌ ｏ ｉｈ ｆ ｒ Ｍ ｕ ｔｕ ｅ Ｉ Ｏ Ｆａ ｒ ｅ ｓ Ｓ ｈ ｄ ｌ ｇ ｒｔ ｍ ｏ ｎ ｌｉ ｓ ｒ Ｍ Ｍ
MIMO系统中的自适应比例公平调度算法研究
第 ３ 期
计
算
机
科
学
Ｖｏ ＿ ７Ｎ ｏ ３ ｌ３ ．
Ｍ ａ Ｏ１ ｒ２ ０
２１ ０ ０年 ３月
Ｃｏ ｐ ｅ Ｓｃｅ ｃ ｍ ｕｔ ｒ ｉｎ ｅ
ＭＩ ＭＯ 系统 中的 自适 应 比例 公 平调 度算 法研 究
谭 力 苏 钢 朱光喜 王 玲
（ 中科技 大学 电子 与信 息工程 系 武汉 ４ ０ ７ ） （ 汉光 电国家实验 室 武 汉 ４ ０ ７ ） 华 ０ Ｏ ４ 武 ０ ０ ４
摘 要 在 ＭＩ ＭＯ 系统 中 ， 过 在 每 个 时 隙选择 信 道 条 件 最 好 的 用 户进 行 通 信 ， 以 利 用 无 线 通 信 系统 的 多 用 户分 通 可
集 大 大提 高 系统 吞 吐 量 ， 该 方 法存 在 公 平性 差 的缺 点 。主 要 关 注应 用机 会 波束 形 成 的 Ｍ Ｉ 但 ＭＯ 系统 的 公 平 性 。提 出 了一 种 自适应 比例 公 平 调 度 算 法 来提 高长 时 间 处 于较 差 信 道 条 件 下 的 用 户 的 吞 吐 量 ， 而提 高 系统 的公 平 性 。在 每 从
中图法分类号
Ｔ ２． ３ Ｎ９ ９ ５
文献标识码
Ａ ห้องสมุดไป่ตู้
Ａｄ ｐｔｖ ｏ ｏ ｔｏ ｌＦａ ｒＳｃ ｄ ｌｎｇ Ｓ ｈ ｍｅ ｆ ｒ Ｍ ｕｌｉｉ ｐｕ ｕ ｔ－ ｕ ｐｕ ｙ ｔ ｍｓ ａ ｉ ｅ Ｐｒ ｐ ｒ ｉ ｎａ ｉ ｈｅ ｕ ｉ ｃ ｅ ｏ ｔ－ｎ ｔＭ ｌｉｏ ｔ ｔＳ ｓｅ
ＴＡＮ Ｓ Ｇａ ｇ Ｚ Ｕ ａ ｇ ｘ Ｗ ＡＮＧ ｎ Ｌｉ Ｕ ｎ Ｈ Ｇｕ ｎ － ｉ Ｌｉ ｇ （ ｐ ｒｍｅ ｔ ｆ ｌｃｒ ｎｃ Ｄｅ ａ ｔ ｎ ｅ ｔｏ ｉ ｏＥ ｓ＆ Ｉ ｆ ｒ ｔ ｎ Ｅ ｇｎ ｅｉｇ Ｈｕ ｚ ｏ ｇ Ｕｎｖ ｒｉ ｆＳ ｉｎ ｅ＆ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｙ Ｗｕ ａ ３ ０ ４ Ｃ ｉａ ｎｏ ｍａｉ ｎ ｉｅ ｒ ， ａ ｈ ｎ ｉｅ ｓ ｙｏ ｃ ｃ ｏ ｎ ｔ ｅ ｃ ｎ ｌｇ ， ｈ ｎ ４ ０ ７ ， ｈｎ ）
《多用户毫米波大规模MIMO系统的高频效混合预编码算法研究》范文
《多用户毫米波大规模MIMO系统的高频效混合预编码算法研究》篇一一、引言随着无线通信技术的快速发展，多用户毫米波大规模MIMO （Multiple Input Multiple Output）系统已经成为现代无线通信的关键技术之一。
这种系统通过使用大量的天线和射频链，可以显著提高频谱效率和系统容量。
然而，如何设计有效的预编码算法以应对毫米波信道的复杂性和多用户干扰问题，仍然是一个挑战。
本文旨在研究高频效的混合预编码算法在多用户毫米波大规模MIMO系统中的应用。
二、系统模型与挑战多用户毫米波大规模MIMO系统主要由基站和多个用户设备组成。
基站配备大量的天线和射频链，能够同时服务多个用户设备。
然而，毫米波信道的复杂性、高频谱资源和多用户干扰等问题，使得设计高效的预编码算法成为关键。
毫米波信道的特性使得信号在传输过程中受到严重的路径损耗和干扰。
此外，由于频谱资源的有限性，如何在有限的频谱资源下提高系统的频谱效率是一个重要的挑战。
同时，多用户干扰问题也使得预编码算法的设计变得更加复杂。
三、混合预编码算法研究为了应对上述挑战，本文提出了一种高频效的混合预编码算法。
该算法结合了数字预编码和射频预编码的优势，通过分级处理的方式降低计算的复杂度，并提高系统的频谱效率。
1. 数字预编码：数字预编码是在基带处理阶段进行的，通过线性变换对信号进行预处理，以减少多用户干扰并提高系统的频谱效率。
2. 射频预编码：射频预编码是在射频阶段进行的，通过调整天线的相位和幅度来对信号进行空间聚焦，以提高信号的信噪比。
3. 分级处理：混合预编码算法采用分级处理的方式，将数字预编码和射频预编码分开处理，降低了计算的复杂度。
同时，通过优化算法的参数，可以提高系统的性能。
四、算法设计与优化本文设计了一种基于机器学习的混合预编码算法。
该算法通过训练学习最优的预编码矩阵，以最小化系统误码率并最大化频谱效率。
具体而言，我们使用深度学习模型来训练预编码矩阵，并通过反向传播算法来优化模型的参数。
MIMO系统中基于有限反馈的多用户调度技术的开题报告
MIMO系统中基于有限反馈的多用户调度技术的开题报告一、研究背景现代通信中，MIMO系统（多输入多输出）被广泛应用于增强信道容量以及提升系统性能。
而多用户调度技术则是一种有效的资源优化方法，可以实现多个用户之间的公平竞争，并且提高系统效率。
如何将多用户调度技术应用于MIMO系统中，以进一步提升系统的性能和容量，成为了当前通信领域的研究热点。
基于有限反馈的多用户调度技术是一种常见的方法，可以通过反馈信息，对用户进行调度，以达到最大化系统容量的目的。
因此，本文将对基于有限反馈的多用户调度技术在MIMO系统中的应用进行研究。
二、研究内容本文将研究以下内容：1. MIMO系统与多用户调度技术的简介。
介绍MIMO系统的特点和多用户调度技术的相关概念和原理。
2. 基于有限反馈的多用户调度技术研究。
分析反馈技术的原理，结合现有的反馈算法，探讨如何选择合适的反馈方式和反馈周期，以提高系统性能和容量。
3. 多用户调度算法的研究。
研究多用户调度算法的原理和实现方法，包括最大和最小MIMO处理和固定比例多种方法的比较分析。
4. 仿真实验。
根据以上研究内容，进行仿真实验，验证基于有限反馈的多用户调度技术在MIMO系统中的有效性和性能。
三、研究意义1. 本文将探讨如何将多用户调度技术应用于MIMO系统中，以提高系统性能和容量，为通信领域的发展提供新思路和解决方案。
2. 通过对基于有限反馈的多用户调度技术的研究，可为实际应用提供具体的技术支持和实践指导。
3. 本文的研究成果可为未来的MIMO系统和多用户调度技术研究提供参考和借鉴，推动通信领域的发展和进步。
四、预期成果1. 对基于有限反馈的多用户调度技术在MIMO系统中的研究，探索出一种合理的反馈方式和反馈周期，以达到最大化系统容量的目的。
2. 通过对多用户调度算法的研究，提出一些新的调度算法并进行比较分析，为实际应用提供具体的技术支持和实践指导。
3. 对基于有限反馈的多用户调度技术在MIMO系统中的有效性和性能进行仿真实验，验证其在实际应用中的可行性，为未来的研究提供基础和参考。
基于QoS效用函数的比例公平调度算法
基于QoS效用函数的比例公平调度算法叶进;刘建涛;林婧;李陶深【摘要】比例公平调度算法应用于多媒体业务调度时，不能满足其多方面的服务质量(QoS)需求，尤其是当有业务的瞬时QoS参数值接近业务可忍受的QoS阈值时，该业务的调度优先级变化趋势不明显，使该业务不能被及时调度，降低了多媒体业务的通信质量。
为此，在PF算法调度优先级判断表达式中引入QoS因子参数项，加强服务质量需求参数项对调度的影响，提出基于QoS效用函数的比例公平调度算法。
实验结果证明，该算法可以迅速增加接近QoS阈值多媒体业务的调度机会，使VoIP业务的平均延时降低44%、公平性提高3%。
%The proportional fair scheduling algorithm in multimedia service schedule does not meet the various Quality of Service(QoS) needs. Especially, when the business instantaneous QoS parameter values are close to the business accepted maximum QoS thresholds, the variation tendency of the scheduling priority of the business is not obvious, and the business can not be timely scheduled and the quality of multimedia business communication is reduced. According to this instance, this paper draws the QoS factor parameters into the algorithm of PF scheduling priority judgments expression. It enhances the impact of scheduling with the demand for QoS parameters. It proposes a proportional fair scheduling algorithm based on the QoS utility function. Experimental results show that the scheduling algorithm can quickly increase scheduling opportunities closed to the multimedia business of the service quality thresholds.Therefore, the delay of the VoIP business is reduced by 44%and the justice of the VoIP business is raised by 3%.【期刊名称】《计算机工程》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】3页(P120-122)【关键词】服务质量;调度算法;效用函数;比例公平;时延;吞吐量【作者】叶进;刘建涛;林婧;李陶深【作者单位】广西大学计算机与电子信息学院，南宁 530004;桂林电子科技大学信息与通信学院，广西桂林 541004;桂林电子科技大学信息与通信学院，广西桂林 541004;广西大学计算机与电子信息学院，南宁 530004【正文语种】中文【中图分类】TP391随着无线网络的飞速发展，无线网络资源匮乏与数据业务需求增加之间的矛盾日益尖锐，在无线网络资源无法增加的前提下，无线资源的调度算法成了一个突破方向[1]。
LTE基于QoS业务的比例公平调度算法研究
光 通 信 研 究
ＳＴＵ ＤＹ ＯＮ ＯＰＴＩ ＣＡＬ ＣＯＭ Ｍ ＵＮＩ ＣＡＴＩ ＯＮＳ
２ １ ．０ Ｏ ２ １
（ ｕ Ｓ ｍ． Ｎｏ １ ３ 基 于 Ｑｏ Ｓ业务 的 比例 公 平 调 度算 法研 究
ｏｈ ｒｓｈ ｄ ｌ ｇ ａｇ ｒｔ ｍｓ ｎ ｔ ｅｅ ｐ ｒ ｎ ，ｉ ａｌｃ ｔｓｔ ｅｕ ｅ ｓｗｉ ｉｆｒｎ Ｓｐ ｒｍｅｅ ｓａ ｄｔ ｅｕ ｅｓｗｉ ｉ ｅ — ｔ ｅ ｃ ｅ ｕｉ ｌｏ ｉ ｎ ｈ ．Ｉ ｈ ｘ ｅ ｉ ｍｅ ｔ ｔ ｌｏ ａｅ ｈ ｓｒ ｔ ｄｆｅｅ ｔＱｏ ａａ ｔｒ ｎ ｈ ｓ ｒ ｔ ｄｆ ｒ ｈ ｈ ｆ
Ｒｅｅ ｒ ｈ ｏ ｏ ｅｖｃ — ａｅ Ｆ ｓｈ ｄ ｌ ｇａｇ ｒｔ ｍ ｏ Ｔ ｙ ｔｍｓ ｓａ ｃ ｎ Ｑ Ｓｓ ｒ ｉｅｂ ｓｄ Ｐ ｃ ｅ ｕｉ ｌｏ ｉ ｎ ｈ ｆｒＬ Ｅ ｓ ｓｅ
Ｃｈ ｎ Ｌ ｉ ，Ｌ ｕ ｅ ｅ ｕ Ｊ ｎ ～．Ｙｉ ｏ ｇ ， ｎ Ｃｈ ｎ 。 （ ．Ｓ ａ ｅ Ｋｅ ｂ ｒ ｔ ｒ ｆＯｐ ｉａ ｍｍ ｕ ｉａ ｉｎ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｉｓ ａ ｄ Ｎｅ ｗｏ ｋ ，Ｗ ｕ ａ ３ ０ ４， ｉａ １ ｔ ｔ ｙ Ｌａ ｏ ａ ｏ ｙ ｏ ｔ ｌ ｃ Ｃｏ ｎ ｃ ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｅ ｎ ｔ ｒ ｓ ｏ ｈ ｎ ４ ０ ７ Ｃｈ ｎ ； ２ ．Ｗ ｕ ａ ｎ ｘ ｎ Ｔｅｅ ｏ ｈ ｎ Ｈｏ ｇ ｉ ｌｃ ｍｍｕ ｉａ ｉｎ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｉｓ Ｃ ． ｎ ｃ ｔｏ ｃ ｎ ｌｇ ｅ ｏ ，Ｌ ｄ ，Ｗ ｕ ａ ３ ０ ４ ， ｉ ａ ｔ． ｈ ｎ ４ ０ ７ Ｃｈ ｎ ）
陈 磊 ， 卢 军 ， 印 种
（ ． 纤 通 信 技 术 和 网络 国 家重 点 实验 室 ， １光 湖北 武 汉 ４ ０ ７ ； ２ 武 汉 虹 信 通 信 技 术 有 限 责任 公 司 ， 北 武 汉 ３ ０ ４ ． 湖 ４０７） ３ ０ ４ 摘 要 ： 先 介 绍 目前 无 线 通 信 中常 用 的 ３种 调 度 算 法 。 为 了提 高频 谱 利 用率 ， 过 仿 真 比 较 了 ３种 常 用调 度 算 法对 系统 性 能 首 通 的 影 响 ， 出基 于 Ｑｏ （ 务 质 量 ） 务 的 比例 公 平 调 度 算 法 。该 调 度 算 法 兼 容 了其 他 调 度 算 法 的 优 点 。 实验 中对 用 户 配 置 提 Ｓ服 业 不 同的 Ｑ Ｓ参 数 ， 吞 吐 量 的 角度 来验 证 不 同 配置 的用 户 有 不 同的 吞 吐 量 ， ｏ 从 而且 系统 会 优 先 保 障 最 优 用 户 的 需 求 。 该调 度 算 法提 高 了 系统 的 最 大吞 吐 量 ， 足 了用 户 调 度 的 公 平 性 ， 用 户提 供 了 不 同 的业 务 服 务 ， 障 了 用户 的 不 同需 求 。 满 给 保 关键 词 ： 期 演 进 ； 长 比例 公 平 ； 务 质 量 服 中 图 分 类 号 ： Ｎ９ ９ ５ Ｔ ２ ． 文献 标 志 码 ： Ａ 文章 编 号 ：０ ５８ ８ （０ ２ ０—０ ４０ １０ —７ ８ ２ １ ）５０ ６—４
基于MU-MIMO的流分配比例公平调度方法与制作流程
本技术公开了一种基于MU MIMO的流分配比例公平调度方法，主要解决现有技术中忽略用户服务质量的比例公平调度问题。
其实现步骤为：1、根据实际调度问题设置相应的参数；2、根据发射概率满足正态分布的均值计算效用函数中的用户权值；3、产生发射概率的样本值并根据用户权值计算样本的效用函数值；4、筛选出性能好的样本值以更新正态分布的均值；5、记录均值的变化情况并根据相应的规则切换不同阶段的方差；6、根据终止条件结束迭代过程，得到满足比例公平的调度结果。
本技术在可用无线资源充足和不足的情况下均能得到满意的调度结果，且计算复杂度低、迭代次数少，提高了基站的调度效率，可用于采用MIMO技术的单基站系统。
权利要求书1.基于MU-MIMO的流分配比例公平调度方法，包括如下步骤：(1)设置初始化参数：设基站发射模式数为F，需要服务的用户数为M，发射概率的均值向量为gt＝(g1,t,...,gk,t,...,gF,t)，其中gk,t表示第k种发射模式服从正态分布的发射概率的均值，初始值发射概率均服从正态分布；设在快速迭代阶段的标准差均为σ1，在搜索稳定阶段的标准差均为σ2，且0＜σ2＜σ1＜0.05；依据用户的实际业务需求设定设用户的服务质量Q＝[Q1,...,Qm,...,QM]，其中Qm表示第m个用户的服务质量要求，m＝1,...,M；设置迭代终止参数d＝5；t表示迭代次数，初始化t＝1。
(2)令t＝t+1，计算用户权值：(2a)计算t-1次迭代后，各用户分得的空间流为：[S1,t-1,...,Sm,t-1,...,SM,t-1]＝[g1,t-1,...,gk,t-1,...,gF,t-1]V,其中Sm,t-1表示第m个用户根据第t-1次迭代后各发射模式的发射概率得到的空间流，V为基站发射模式矩阵；(2b)根据t-1次迭代后用户分得的空间流，计算在第t次迭代中用户的服务缺失率cm,t：当Sm,t-1＜Qm时，当Sm,t-1≥Qm时，cm,t＝0；(2c)根据得到的用户的服务缺失率，计算用户权值ωm,t，当时，当时，ωm,t＝1，其中表示各用户服务缺失率的平均值，α表示满足用户服务质量的重要性指标，β表示满足比例公平的重要性指标，α、β均为正整数；(3)根据发射概率服从的正态分布随机产生N组样本值，计算归一化后的样本值π'n,k,t，并根据归一化后的样本值π'n,k,t计算样本效用函数值H(π'n,t)：其中为示性函数，当时，值为1，否则为0；vk,m表示基站的第k种发射模式分配给第m个用户的空间流；(4)将所有样本的效用函数值H(π'n,t)由小到大排列，选取第λ个值作为第t次迭代在ρ分位点处的效用函数值γt＝H(λ)，其中表示对ρN向上取整，0＜ρ≤0.1；(5)将正态分布的均值gk,t-1更新为：其中为示性函数，当H(π'n,t)≤γt时，示性函数值为1，当H(π'n,t)＞γt时，示性函数值为0，k＝1,...,F；(6)根据(5)更新的均值gk,t在每次迭代过程中的变化情况，将正态分布的方差由快速迭代阶段的切换为搜索稳定阶段的当t＝2时，用向量R＝[R1,...,Rk,...,RF]记录均值向量gt的变化情况，其中Rk用于记录gk,t变化情况的标记值：若gk,t相对于其初始值变小，则令Rk＝-1；若gk,t相对于其初始值变大，则令Rk＝1；若gk,t相对于其初始值不变化，则令Rk＝0；当t＞2时，用向量P＝[P1,...,Pk,...,PF]记录均值向量gt的变化情况，其中Pk用于记录gk,t变化情况的标记值：若gk,t相对于gk,t-1变小，则令Pk＝-1；若gk,t相对于gk,t-1变大，则令Pk＝1；若gk,t相对于gk,t-1不变化，则令Pk＝0；计算Y＝P-R，若Y的向量元素中绝对值等于2的个数超过F/2个，则将正态分布的方差由快速迭代阶段的切换为搜索稳定阶段的否则，不切换正态分布的方差；(7)根据终止条件判断是否结束迭代过程：若满足t≥d，且γt＝γt-1＝…＝γt-d，则终止迭代过程，此时第t次迭代中最小效用函数值对应的采样值，即为满足流分配比例公平的基站发射模式的最优发射概率，基站依据该最优发射概率选择发射模式，实现基站空间流的公平调度；否则，转至步骤(2)继续进行下次迭代，直至满足终止条件为止。
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文章编 号 ： １ ０ ０ ９ — ２ ２ ６ ９ （ ２ ０ １ ４ ） ０ １ － ０ ０ ０ １ － ０ ４
多用 户 ＭＩ ＭＯ 无 线通 信 系统 中基 于 Ｑｏ Ｓ的
比例 公 平 调 度 算 法研 究
秦玉娟 ，张伯楠
（ １ ． 兰州工业学院 电子信息工程学 院， 甘肃 兰州 ７ ３ ０ ０ ５ ０ ； ２ ． 中国电信甘肃公司 网优 中心 ， 甘肃 兰州 ７ ３ ０ ０ ０ ０ ； ）
重 要方 向．
现更多的分集增益 ， 使系统性能进一步提高． 但是 ，
在 ＭＩ ＭＯ 多用 户 调 度 中 ， 同 时调 度 多个 用 户 ， 会 使 每个 用户 的数 据受 到来 自其 他用 户数 据 的干扰 ， 即
多用 户干 扰 问 题． 为了抑制或消除这种干扰 ， 主 要
１ 比例公平算法
・
２・
兰
州 工
业
学
院
学
报
第２ １ 卷
线衰落信道信噪比变化对单个用户呈“ 时间分集 ”
的特点 ， 能够选取用户信道状态 比较好的时候发送 船Ｒ
数据 ¨ Ｊ ．
ｋ 在ｔ 时刻的信道载干比 （ Ｃ ／ Ｉ ） （ ｔ ） 取代原来算法 中的用户 瞬时请求速率 Ｄ Ｒ Ｃ （ ｔ ）， 即用户 的优先 权值与用户当前的信道状态成正 比， 与他在此调度
时刻前获得 的平均吞吐量 Ｒ （ ｔ ） 成反 比， Ｒ （ ｔ ） 仍
然 按照式 （ ２ ） 在 每 个 调度 时 刻 更新 ． 对 于多 个 用 户
Ｐ Ｆ 算法的基本思想是为每个用户计算一个优
先级 ， 在每个调度时刻都选择优先级最高的用户获
得服务． 表ｌ 列 出了 Ｐ Ｆ算法 中相关参数 的意义．
摘要 ： 未来的无线通信 系统是一个多业务 系统， 不 同的业务有不同的 Ｑ ｏ Ｓ 要求， 如最大时延和最小
误 码 率等 ， 这就要 求调 度 算 法在 提 高 系统吞 吐量 和 保证 用户 公 平性 的 同时 ， 还要 提 供 对 不 同业 务
Ｑ ｏ Ｓ的 区分保障机制． 针对这一趋势， 在 比例公平调度算法的基础上 ， 通过 引入表征 Ｑ ｏ Ｓ的参数 ， 提 出了一种改进 的可以保证 Ｑ ｏ Ｓ的 比例公平调度算法 ， 并对改进算法的各项性能进行计算机仿
比例 公 平 （ Ｐ Ｆ） 算法是由 Ｑ ｕ ａ ｌ ｃ ｏ ｍｍ 公 司 在 Ｈ Ｄ Ｒ系统 中建议 使 用 的 ， 因此 又被 称 为 Ｑ — Ｐ Ｆ Ｓ算
采用在发射端进行发射信号预处理的办法 ， 从而使 整个系统的容量大大提高． 这些技术的实现 ， 为多
用户 调度 提供 了强大 的支 持． 如今 已有 一 些 在多 用
第２ １ 卷
第１ 期
兰州 工业 学院学报
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｌ ａ ｎ ｚ ｈ ｏ ｕ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
Ｖ ｏ １ ． ２ １ Ｎｏ ． １ Ｆ ｅ ｂ ． ２ ０ １ ４
２ ０ １ ４年 ２月
仅增 加 了上行 链路 的负担 ， 而且 加剧 了基 站处理 这
些反馈信息的难度． 对有效信息的合理反馈可以使 调度更有效率 ， 在这一方面主要是对信道信息进行
有 限反 馈 的研 究 ．
随着对 多用 户 Ｍ Ｉ ＭＯ系统研 究 的进一 步深 入 ， 调 度在 提高 系统 性能 上 的作 用越 来越 重要 ， 如何 在 提 高 系统吞 吐量 的 同时兼顾 用户 之 间 的公 平性 ， 并 减 少用 户信 息 的反 馈 量将 是 今 后 调 度 算 法研 究 的
真， 验证 了它 的性 能．
关 键词 ： ＭＩ ＭＯ； 比例 公 平调度 ； Ｑ ｏ Ｓ 中图分 类 号 ： Ｔ Ｎ ９ １ ９ ． ７ ２ 文献标 志码 ： Ａ
０ 引言
Ｍ Ｉ ＭＯ是未来 无 线 通 信 中将 要 采 用 的关 键 技 术 之一 ， 与 传 统 的 单 天 线 系统 相 比 ， ＭＩ ＭＯ 的 多 天 线 配 置有很 多 优点 ． 从用 户调 度 的角度 来 说 ， ＭＩ ＭＯ 系统 由于在 发 射端使 用 多副 天线 ， 可 以实现 在一个 调 度 时刻 同时 调度 多个 用户 ． 相 对 于传 统 单天 线 系 统 中只调 度一 个用 户 ， Ｍ Ｉ ＭＯ的 多用 户 调度 可 以实
法． Ｍ ａ ｘ Ｃ ／ Ｉ 算法提高 了系统的吞 吐量却不能保证
用户 的公平 性 ， Ｒ Ｒ算 法 为 了保 证 公 平 性 而 不 能充 分利 用有 限 的无线 资源 ． 由于它 们 只对 系统 的某 一 个性 能指 标 进 行 了优 化 ， 限制 了 实 际 系机波束成形的调度 方案 、 后端比例公平门限调度算法等． 另外 ， 调度时的用户信息反馈量也是值得注意
公 平算法 的调 度优先 权值 按照下 式确 定．
的 问题 ． 当系 统 中用 户 数 量 很 大 时 ， 过 多 的反 馈 不
用． 作为一种典型的机会调度算法 ， Ｐ Ｆ 算法不仅充
分 利 用 了多用 户分集 带来 的增 益 ， 而且考 虑 到 了无
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ ・ １ １ — ２ ８ 基金项 目： 甘肃省教育厅第二批科研计划项 目（ １ １ １ ４ Ｂ － ０ １ ）兰州工业学院校级科 技计划项 目（ １ ０ ｋ 一 ０ ０ ５ ） 作者简介： 秦 玉娟 （ １ ９ ８ ０ 一 ） ， 女， 黑龙江绥化人 ， 讲师 ， 硕士生．
表１ Ｐ Ｆ算法中的参数
参数名称 参数含义 用户 ｋ 在时隙 ｔ 的请求速率
用户 在时隙 ｔ 的平均传输速率 表示滑动时间窗 口长度的参数 等待调度的用户数
不同的 Ｑ ｏ Ｓ要求 ， 可 以通过引入表示不 同调度优 先级指示 （ Ｓ Ｐ Ｉ ） 的参数 进行区分． 改进后的比例