5G网络中多用户MIMO系统性能优化

摘要

针对5G网络多用户多输入多输出（MIMO）系统存在的频谱效率受限、用户间干扰严重以及能量利用率不足等问题，本文构建了一种考虑信道状态信息（CSI）不完美情况的系统优化模型，提出了预编码矩阵自适应设计方法以及频谱与功率联合分配策略，开发了物理层与介质访问控制（MAC）层的跨层优化框架，并设计了基于拉格朗日对偶分解的迭代求解算法。仿真结果表明：所提方法使系统吞吐量相比传统迫零预编码提升了27.4%，较正则化迫零预编码提升14.9%，用户公平性指数达到了0.89，算法收敛速度比现有方法提升了42%，为5G移动通信系统性能的提升提供了理论支撑与技术路径。

关键词

5G网络 / 多用户多输入多输出 / 预编码优化 / 资源分配 / 跨层优化