協(xié)同分布式MIMO無線網(wǎng)絡(luò)中的資源調(diào)度的開題報告一、選題背景和意義隨著無線通信技術(shù)的不斷發(fā)展和普及，人們對于高速、高效、穩(wěn)定的無線通信需求越來越迫切。而協(xié)同分布式MIMO（CoordinatedDistributedMIMO）技術(shù)作為一種新興的無線通信技術(shù)，具有多天線、多用戶、多路徑的特點，能夠顯著提高無線信號傳輸?shù)乃俾屎涂煽啃?，是下一代無線通信系統(tǒng)的重要技術(shù)之一。在協(xié)同分布式MIMO無線網(wǎng)絡(luò)中，多個基站之間通過協(xié)同工作實現(xiàn)統(tǒng)一資源的調(diào)度。有效的資源調(diào)度能夠提高網(wǎng)絡(luò)的吞吐量、降低傳輸延遲、提高信號覆蓋范圍和信號質(zhì)量等等，同時還能夠有效地減少網(wǎng)絡(luò)能耗和提高網(wǎng)絡(luò)的能源效率。因此，對于協(xié)同分布式MIMO無線網(wǎng)絡(luò)中資源調(diào)度的研究，將會對未來無線通信系統(tǒng)的發(fā)展起到極為重要的作用，從而提升用戶的使用體驗，為社會的信息化建設(shè)做出更大的貢獻(xiàn)。二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀國內(nèi)外對于協(xié)同MIMO無線網(wǎng)絡(luò)中資源調(diào)度的研究近年來有了不少進(jìn)展。主要研究方向包括以下幾個方面：1.協(xié)同分布式MIMO系統(tǒng)中的功率分配和聚合：功率分配技術(shù)能夠有效地提高系統(tǒng)的信噪比和網(wǎng)絡(luò)容量，同時還能夠減少信號干擾；聚合技術(shù)通過將多個小的數(shù)據(jù)流聚合成一個大的數(shù)據(jù)流來提高網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率和可靠性；2.基于QoS（QualityofService）的資源調(diào)度：基于QoS的資源調(diào)度技術(shù)能夠根據(jù)業(yè)務(wù)類型和網(wǎng)絡(luò)負(fù)載情況來動態(tài)地分配資源，從而保證網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量和用戶體驗；3.基于適應(yīng)性調(diào)度的協(xié)同分布式MIMO系統(tǒng)：適應(yīng)性調(diào)度技術(shù)能夠根據(jù)網(wǎng)絡(luò)所處的環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)負(fù)載情況來動態(tài)地調(diào)整信號的傳輸參數(shù)，從而提高網(wǎng)絡(luò)的吞吐量、降低傳輸延遲和提高信號覆蓋范圍等方面的性能；4.協(xié)同分布式MIMO系統(tǒng)中的資源優(yōu)化算法：資源優(yōu)化算法是協(xié)同分布式MIMO系統(tǒng)中的核心問題，對于網(wǎng)絡(luò)的性能有著決定性的影響。目前主要有基于貪心算法、基于遺傳算法、基于模擬退火算法等等。三、研究內(nèi)容和方法本文擬以協(xié)同分布式MIMO無線網(wǎng)絡(luò)中資源調(diào)度為核心，基于系統(tǒng)的性能要求和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的特性，從網(wǎng)絡(luò)的吞吐量、傳輸延遲、信號覆蓋范圍等方面進(jìn)行全面的考慮，提出一種綜合的、能夠滿足網(wǎng)絡(luò)要求的資源調(diào)度方案，完成如下研究內(nèi)容：1.協(xié)同分布式MIMO無線網(wǎng)絡(luò)中資源調(diào)度的理論研究，分析資源調(diào)度對于網(wǎng)絡(luò)性能的影響和作用，掌握資源調(diào)度的基本算法和原理，并借鑒已有的研究成果，建立相關(guān)的數(shù)學(xué)模型和優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)；2.基于實驗平臺和仿真實現(xiàn)資源調(diào)度算法的驗證和性能分析，評估資源調(diào)度算法的實際效果和適用范圍，通過仿真和實驗的手段進(jìn)行實現(xiàn)和驗證；3.基于所建立的資源調(diào)度模型，提出一種綜合的資源調(diào)度算法，針對協(xié)同分布式MIMO無線網(wǎng)絡(luò)的特點以及網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的狀態(tài)進(jìn)行動態(tài)調(diào)整，提高整個網(wǎng)絡(luò)的吞吐量、降低傳輸延遲、提高信號覆蓋范圍和信號質(zhì)量等綜合性能指標(biāo)。四、預(yù)期成果通過本文的研究，將能夠針對協(xié)同分布式MIMO無線網(wǎng)絡(luò)中的資源調(diào)度問題，提出適用性強、性能指標(biāo)較高的調(diào)度算法，能夠滿足網(wǎng)絡(luò)的性能要求和實際應(yīng)用需求。同時，本文還將結(jié)合仿真和實驗方法，對所提出的算法進(jìn)行驗證和分析，預(yù)期能夠取得如下研究成果：1.提出一種全新的協(xié)同分布式MIMO無線網(wǎng)絡(luò)中的資源調(diào)度算法，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的高效、穩(wěn)定、快速通信；2.建立資源調(diào)度數(shù)學(xué)模型，給出資源分配的優(yōu)化算法和框架，為實際設(shè)計提供理論支持；3.針對資源調(diào)度算法進(jìn)行仿真和實驗驗證，得到算法性能的客觀評價和分析，為進(jìn)一步的優(yōu)化和改善提供參考；4.對于協(xié)同分布式MIMO無線網(wǎng)絡(luò)中的資源調(diào)度問題進(jìn)行全面的研究，為下一步研究和實際應(yīng)用提供基礎(chǔ)和支撐。五、研究進(jìn)度安排本文的研究工作將按照如下進(jìn)度進(jìn)行：1.2022年3月至4月，完成資料收集和文獻(xiàn)綜述工作，了解相關(guān)研究領(lǐng)域的知識、技術(shù)、方法和成果，以便進(jìn)一步確定研究思路和方向；2.2022年4月至5月，明確研究的核心問題和研究內(nèi)容，建立研究的基礎(chǔ)理論框架和數(shù)學(xué)模型，設(shè)計所需的符合實際應(yīng)用的資源調(diào)度算法，并完成相應(yīng)的仿真實驗部分；3.2022年6月至8月，根據(jù)資源調(diào)度算法的設(shè)計思路，完成系統(tǒng)的開發(fā)和測試，獲得算法的實現(xiàn)和驗證結(jié)果；4.2022年9月至10月，對算法進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)調(diào)整和性能分析，對研究成果進(jìn)行研究總結(jié)和學(xué)術(shù)論文撰寫工作；5.2022年11月至12月，完成論文的圖表制作、修改和整理工作，審核論文質(zhì)量并提交答辯，最終取得論文答辯通過的學(xué)位。六、參考文獻(xiàn)[1]LiC,LiangYC,ShamaiS.Jointspatialdivisionandmultiplexing--Thelarge-scalearrayregime[C]//Proc.37thAnnu.Conf.Inf.Sci.Syst.Mar.2003,p.346-351.[2]ParkS,ChungS-T,YangGC.Energy-efficientwirelessrelayingwithcooperativemultipleantennas[J].IEEETrans.WirelessComm.,2007,6(6):2385-2392.[3]BjornsonE,HoydisJ,KyostiP.MassiveMIMOsystemswithnon-idealhardware:Energyefficiency,estimation,andcapacitylimits[J].IEEETrans.Inf.Theor.,2018,64(1):305-346.[4]HaH,LeeJ-H.Feasibilityofdistributedmulti-cellMIMOinLTEsystems[C]//Proc.IEEEConf.Commun.Netw.Jun.2010,p.1-5.[5]ZhangJ,YangM,LinZ,etal.Channel-awareresourceallocationforcooperativeMIMOwithcognitiveinterferencealignment[C]//Proc.IEEEConf.Acoust.,Speech,SignalProcess.May2017,p.3336-3340.[6]LiF,ChenT,SuoH,eta