大规模 MIMO NOMA 系统中近/远场用户连通性与调度优化

预计未来几代无线通信环境将因大量活跃用户的出现而呈现出密集的流量需求特征。因此，找到一种应对如此庞大用户数量的解决方案至关重要。本文研究了在下行链路、多用户、大规模 MIMO-NOMA 系统中优化连通性和用户调度，以提升近场和远场用户的性能。对于所考虑的系统模型，将 NOMA 与大规模 MIMO 相结合为利用可用无线电资源和提升整体系统效率提供了绝佳机会。本文提出了对近场用户和远场用户进行分别聚类。同时提出使用一种波束成形方案来分别服务每个簇内的用户。然而，建议在所有用户中应用 NOMA 以促进资源共享。具体而言，提出了认知-NOMA 波束成形方案和以 NOMA 为主题的波束成形来服务每个簇内的用户，并将它们与文献中的随机波束成形进行了比较。仿真结果表明，与随机波束成形相比，所提出的两种波束成形方案均证明了其优越性。本文还考虑了多种调度技术，以考察提升所考虑系统性能的可能解决方案，即针对近场和远场用户的优先级调度、联合调度、动态调度和基于公平性的调度技术。本文还提出了一种次优的、以公平为目标且渐进式的分配方法，用于在用户之间分配发射功率。结果表明，与不应用聚类的情况相比，用户聚类提供了更好的连通性和调度性能。