虚拟MIMO网络上行链路的功率约束下多用户配对策略

"在上行链路虚拟多输入多输出（V-MIMO）网络中，正交用户配对（OUP）被提出用于3G LTE系统。然而，由于其复杂性过高，对于大规模用户群体而言，实际应用变得困难。为了解决这一问题，提出了半正交用户配对（SUP）作为替代方案。本文提出了两种新颖的SUP算法，即相关角基SUP（CA-SUP）和Frobenius范数基SUP（FN-SUP）算法。考虑到理想的功率分配对于提高系统性能的重要性，这两种算法都致力于优化用户配对和功率控制策略，以提升V-MIMO系统的容量上界。" 在V-MIMO网络的上行链路中，用户配对是提高频谱效率和系统容量的关键技术。传统的OUP方法虽然理论上能实现用户间无干扰，但随着用户数量增加，其计算复杂度急剧上升，不适合实际部署。因此，研究者们转向了更实际的解决方案——SUP。本文提出的CA-SUP和FN-SUP算法，都是为了在降低复杂度的同时，保持或提高系统的性能。 CA-SUP算法基于用户信号之间的相关角度进行配对，通过减少用户信号之间的相关性来减少干扰。这种方法考虑了用户信号空间分布的特性，旨在找到相互之间正交性较高的用户对，从而在有限的功率资源下最大化整体吞吐量。 另一方面，FN-SUP算法则利用Frobenius范数作为衡量用户配对质量的指标。Frobenius范数可以反映矩阵元素的总平方和，该算法试图最小化用户配对矩阵的Frobenius范数，以减少配对用户之间的信号重叠，进而优化系统性能。 在这些新的配对策略中，功率分配也是一个不可忽视的因素。理想情况下，每个用户的发射功率应该根据其与基站的信道条件和配对策略进行优化。CA-SUP和FN-SUP算法都需要与有效的功率分配策略结合，以确保在减少用户间干扰的同时，最大化网络的总体吞吐量和容量上界。 此外，论文中可能还涉及了对这些算法的性能分析，包括理论上的容量上界推导、仿真结果以及与其他用户配对策略的比较。这些分析有助于评估新算法的实际效果，并为未来的研究提供参考。 这篇论文为V-MIMO网络的上行链路优化提供了新的视角，通过创新的用户配对策略和功率控制方法，有望在保持较低计算复杂度的同时，提升系统的性能和效率。这对于未来移动通信网络的发展，尤其是在高用户密度环境下的服务优化具有重要的实践意义。