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Scheduling Algorithms for Maximizing Throughput with Zero-Forcing Beamforming in a MIMO Wireless System Algorithmes de planification pour maximiser le débit avec la formation de faisceaux sans forçage dans un système sans fil MIMO

Augusto FORONDA, Chikara OHTA, Hisashi TAMAKI

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Résumé:

Le codage sur papier sale (DPC) est une stratégie permettant d'atteindre la capacité régionale des canaux de liaison descendante à entrées multiples et sorties multiples (MIMO). Un planificateur DPC offre un débit optimal si les utilisateurs sont sélectionnés en fonction de leur état de file d'attente et de leurs débits actuels. Cependant, le DPC est difficile à mettre en œuvre dans des systèmes pratiques. Une solution, la stratégie de formation de faisceaux à force nulle (ZFBF), a été proposée pour obtenir la même capacité de débit de somme asymptotique que celle du DPC avec une recherche exhaustive sur l'ensemble de l'ensemble des utilisateurs. Certains ordonnanceurs de sélection de groupes d'utilisateurs sous-optimaux avec une complexité réduite basés sur la stratégie ZFBF (ZFBF-SUS) et l'algorithme de planification proportionnel équitable (PF) (PF-ZFBF) ont également été proposés pour améliorer le débit et l'équité entre les utilisateurs, respectivement. Cependant, leur débit n'est pas optimal, l'équité et le débit diminuent si la longueur de la file d'attente de chaque utilisateur est différente en raison de la qualité du canal des utilisateurs. Par conséquent, nous proposons deux algorithmes d’ordonnancement différents : un algorithme d’ordonnancement optimal à débit (ZFBF-TO) et un algorithme d’ordonnancement à complexité réduite (ZFBF-RC). Les deux sont basés sur la stratégie ZFBF et, à chaque créneau horaire, les algorithmes de planification doivent sélectionner certains utilisateurs en fonction de la qualité du canal utilisateur, de la longueur de la file d'attente des utilisateurs et de l'orthogonalité entre les utilisateurs. De plus, les algorithmes proposés doivent produire l'allocation de débit et l'allocation de puissance pour les utilisateurs sélectionnés sur la base d'une méthode de remplissage d'eau modifiée. Nous analysons la complexité des ordonnanceurs et les résultats numériques montrent que ZFBF-RC offre des améliorations de débit et d'équité par rapport aux algorithmes de planification ZFBF-SUS et PF-ZFBF.

Publication
IEICE TRANSACTIONS on Communications Vol.E91-B No.6 pp.1952-1961
Date de publication
2008/06/01
Publicisé
ISSN en ligne
1745-1345
DOI
10.1093/ietcom/e91-b.6.1952
Type de manuscrit
PAPER
Catégories
Technologies de communication sans fil

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