协作多点传输中一种基于特征子信道的干扰对齐预编码矩阵优化方案

由于普遍采用频率复用因子为1的方式组网,多小区干扰已经成为限制无线蜂窝系统容量的主要因素。协作多点传输技术可以有效抑制蜂窝系统中多小区干扰问题,提高小区边缘吞吐率。近年来,作为协作多点传输的一种实现形式,干扰对齐技术受到广泛关注,其优势在于可以获得多小区系统最优的发送自由度。本文提出了一种在干扰对齐技术下基于特征子信道的预编码矩阵优化方案。本方案通过选取与最好的特征子信道对准的预编码矢量发送信号,使得信号经历最好的一组特征子信道,改善接收端的信号强度,从而达到提高系统吞吐量的目的。仿真结果表明,相比已有的预编码矩阵的设计方案,本文提出的方案在系统的吞吐量方面有明显的提升。

协作多点通信系统中的切换机制

协作多点技术能有效改善小区边缘用户性能,提高系统吞吐量。协作多点技术需要设计全新的切换机制,否则将会限制其实际性能。文章基于协作多点通信系统架构下的切换场景提出了一种支持协作多点通信的切换机制,包括协作小区集合切换和协作传输点选择/更新的信息交互以及信令传输流程。该切换机制可有效支持协作多点通信,同时降低信息交互及信令开销。

基于协作多点传输的非线性顽健预编码

提出了非线性顽健预编码算法,该算法利用下行信道误差的统计特性,重新设计了传统非线性预编码算法的前向矩阵、反馈矩阵以及缩放矩阵。计算机仿真表明当存在下行信道误差时,该算法的性能不仅优于传统的线性和非线性预编码,也优于现有的线性顽健预编码。此外,在协作多点传输中,用户具有不同的下行信道误差,这使现有的"best-first"排序算法失效。于是对该排序算法进行了改进,使其仍能降低非线性顽健预编码算法的平均误码率。

协作多点系统的本地预编码改进算法

为了提高LTE-Advanced系统小区边缘用户的吞吐量,在现有协作多点(CoMP)传输方案基础上提出了一种CoMP系统的本地预编码改进算法,以解决传统本地预编码算法在高秩(秩不小于2)信道下的层间干扰问题.该方法在发射端有选择地引入层交换与相位校正操作,并按照接收端信干噪比最大的准则确定交换及校正策略.仿真结果表明,改进算法能有效提高小区边缘用户的谱效率,进而增大小区边缘用户的吞吐量.

下行多小区MIMO系统协作多点传输联合调度机制

提出一种基于协作多点传输的下行多小区多输入多输出(MIMO)系统联合调度机制,充分利用多小区间的联合调度来降低小区间的干扰,提高系统的吞吐量.该方案利用多小区基站间的协作,根据用户反馈的信道信息间的相关性,在不牺牲系统资源情况下联合调度互相干扰小的用户抑制小区间的干扰.仿真表明:该方案在相同情况下与传统的多小区下行MIMO系统相比,具有显著的小区平均系统吞吐量增益及边缘用户吞吐量增益.

LTE-A系统协作多点传输技术的性能分析和算法研究

作为控制邻小区干扰的一种有效手段,LTE-A系统下的协作多点传输技术成为近年来研究的热点之一。给出了协作传输系统的模型并对接收信号检测以及信噪比的计算进行了分析,提出了一种新颖的基于分布式数据流的多用户协作机制。以LTE系统单用户MIMO、多用户MIMO为参照,仿真了LTE-A系统单用户协作、多用户协作的传统机制和分布式数据流机制的的性能,并通过比较得出了新机制在吞吐量性能以及公平性方面的优势。

基于协作多点下行传输的非线性鲁棒预编码

对于协作多点系统,下行信道信息误差会大幅降低联合传输的性能.为了避免下行信道信息误差对联合传输的影响,本文利用其二阶统计特性,设计了非线性鲁棒预编码算法.由于协作多点系统的特点和非线性鲁棒预编码的结构会导致用户间的性能差异,本文通过优化非线性鲁棒预编码算法的连续干扰消除先后顺序,从而改善性能最差用户的误码率,降低非线性鲁棒预编码算法的平均误码率.仿真结果表明当下行信道信息误差存在时,本文所提出的非线性鲁棒预编码性能优于传统的线性和非线性预编码性能.仿真结果还表明优化排序能提高非线性鲁棒预编码的性能增益.

IMT-Advanced协作多点传输技术——信道互异性校准

文章以协作多点传输技术为背景,基于信道互异性模型,介绍了3类较为典型的校准算法:基于硬件检测的自校准方法、基于天线自检测反馈的自校准方法、基于校准天线检测反馈的互校准方法。以此为基础,文章分析和研究了各校准算法的特性,评估和仿真了各校准算法协作多点传输技术在各类联合预编码算法下的系统性能,同时预测了校准算法未来的研究进程及可能面临的挑战。

协作多点传输中板间串行高速通信的FPGA设计

针对IMT-Advanced协作多点传输试验床中对串行高速通信接口SRIO的应用需求,分析了背板间SRIO通信的FPGA设计关键点。仿真与实测结果表明,设计的SRIO接口可实现全双工可靠通信,数据速率达到6.67 Gb/s。

LTE-Advanced中协作多点传输技术研究

为了提高小区边缘用户的性能,满足小区边缘频谱效率的要求,LTE-Advanced系统中引入了协作多点传输技术CoMP(Coordinated Multi-Point)。CoMP技术是一种干扰消除技术,通过小区间的联合调度和协作传输,使小区边缘的CoMP用户的干扰信号变为有用信号,或降低来自邻小区的干扰水平,从而提高小区边缘吞吐量,并且增强系统性能。文章主要介绍了协作多点传输技术及其原理,对CoMP技术中的协作簇选择、CoMP用户划分、用户传输方案及预编码做出了介绍,通过仿真对比得到采用CoMP技术的系统性能增益,最后对协作多点传输技术作出了展望。

协作多点蜂窝系统中的干扰协调方案研究

在协作多点(CoMP)蜂窝系统中,为了有效利用无线频谱资源,需要设计相应的分布式干扰协调机制。首先,利用相邻小区间接口交换信息的能力,设计了一种分布式的无线资源分配冲突检测与仲裁算法。接下来,针对协作多点蜂窝系统具体场景,应用所提出冲突仲裁算法,设计了包括三个步骤的分布式干扰协调方案。仿真结果表明,设计方案能够分布式地在协作多点蜂窝系统中的各区域间公平、自适应地分配无线资源,从而达到干扰协调的目的,并达到较好的无线资源空间复用效率。

上行中心式协作多点传输基站处理算法研究

在蜂窝通信系统中,小区间干扰是影响系统性能的关键因素。在上行传输系统中,通过基站协作接收可以把协作簇内的小区间干扰转化为有用的信号。基站协作需要通过骨干网交换大量的数据,当骨干网容量有限时,必须考虑对各基站接收信号先进行本地处理。本文用统一的框架研究四种本地处理方案,包括对各天线采样信号的直接量化、基于信源编码的单源压缩算法、考虑基站间接收信号相关性的分布式多源压缩算法、以及对部分基站实行本地解调等。我们将研究当采用这四种方案时骨干网容量约束与系统可达和数据率之间的关系,分析用户位置、收发端天线配置等参数对这些方案性能的影响,讨论他们的实现复杂度和适用场景。

LTE-Advanced系统中的协作多点传输技术

根据目前3GPP的进展,介绍了CoMP技术,给出了几种经典的CoMP方案,总结和说明了其对LTE-Advanced系统设计带来的挑战以及目前的标准化进程。

针对非理想定时同步的多模协作多点传输

针对非理想定时同步对协作多点传输的负面影响,提出了多模协作多点传输算法。通过推导协作波束成形模式和联合处理模式在非理想定时同步条件下的平均可达速率,得到模式选择变量和模式选择门限。在多模协作多点传输算法中,用户首先对定时同步误差进行估计,并计算其模式选择变量和模式选择门限。然后用户选择协作多点传输的下行传输模式,并将其选择结果反馈给协作基站。最后,根据各用户的反馈,协作基站以最大化平均可达传输速率为准则,自适应地在协作波束成形模式和联合处理模式之间切换。仿真结果表明多模协作多点传输算法在定时同步误差较小时,采用联合处理模式,以保持空间复用增益,在定时同步误差较大时,采用协作波束成形模式,以避免用户间的额外干扰。因此,在非理想定时同步误差条件下,多模协作多点传输算法比仅采用协作波束成形模式或联合处理模式的传统协作多点传输算法具有更好的性能。

一种改进的协作多点多用户预编码算法

在LTE-A系统中,现有协作多点多用户预编码算法不能同时抑制用户间、用户内部及噪声干扰,并且计算复杂度较高。针对这两方面的问题,提出了一种改进的线性预编码算法。本文采用计算复杂度,系统容量和误码率作为评价算法性能的指标,建立了协作多点多用户的系统模型,并给出了改进算法具体的实施步骤,理论分析了算法的计算复杂度,使用MATLAB仿真验证了系统性能。仿真结果表明,该算法在一定程度上能够降低计算复杂度和误码率,且在相同的天线配置下,该算法的系统容量性能略低于正则块对角化预编码算法。

基于迫零传输的协作多点传输系统的功率分配

在研究多基站系统的基础上,提出协作多点传输的系统模型,并采用迫零传输机制,对最优功率分配算法、优化的功率分配算法以及等功率分配算法进行性能比较分析。最后从性能和复杂度两方面考虑,得出优化的功率分配是一种比较折中的功率分配方法。

LTE-A系统协作多点传输联合处理预编码方法

针对目前多用户协作多点传输(MU-CoMP)中常用的预编码算法、迫零(ZF)算法和块对角化(BD)算法中同一用户的各子信道的等效信道增益不同,导致系统整体误码率较高这一现象,提出将块对角化几何均值分解的模代数(BD-GMD-THP)预编码算法应用于MU-CoMP系统.此方法可实现系统每用户内各子信道增益一致,均衡了用户内各子信道的误码率性能.仿真结果表明,该算法可以有效降低系统总误码率,提高MU-CoMP系统性能,有一定的实用价值.

频分双工协作多点传输系统面向用户的传输模式选择性能

协作多点传输在提高边缘用户性能方面具有很大的优势,近年来受到了广泛关注。根据基站间交换信息的不同,基站协作的形式可以分为联合处理与波束协调。用户可以根据需要为协作簇内的每个基站选择联合处理、波束协调或不协作的传输方式。本文分析了在基于单小区量化并反馈相位模糊的频分双工系统中,存在信道量化误差时用户端应当如何选择基站传输模式。通过推导用户平均信干噪比的下界并针对特殊位置的用户进行分析,我们发现协作簇内所有基站都参与协作的性能优于不协作的性能,但具体协作方式取决于相位模糊量化是否准确。当相位模糊量化准确时非本地基站都应参与联合处理,否则非本地基站则应进行波束协调。仿真结果表明当用户位于一般的位置时上述结论依然成立。

异构网络中协作多点鲁棒性波束成形设计

异构网络可以极大提高第5代移动通信系统的性能,但是不同的低功率节点却使得整个网络中小区间的干扰变得更加复杂,已有的干扰协调技术已经不是解决此类干扰问题的最优方法。将协作多点(CoMP)传输技术引入异构网络可以消除不同小区间的干扰,但是,由于基站间的回程链路存在开销时延以及信道的估计、量化过程均存在误差,干扰消除效果变差。为了减小3种非理想因素对干扰消除的影响,考虑了信道估计误差、量化误差和基站间协作开销时延,设计了收发联合的鲁棒性波束成形。通过Matlab仿真结果表明,相较于传统的块对角化波束成形算法,该算法更好地消除了小区间干扰,系统的吞吐量和误码率性能得到明显改善。

采用压缩感知的协作多点信道反馈算法研究

协作多点技术(Coordinated Multiple Points,CoMP)作为LTE-A的最重要候选技术之一,已经得到广泛的关注。在协作多点中,有很多种传输方案,其中一种基于联合传输下的全局预编码方案能够获得极佳的系统性能,而实现该方案的前提是基站可以得到较为完整的信道状态信息。因此在信道反馈时选择显式反馈,因为相比较其他反馈方式,它可以反馈更为完整的信道状态信息,而显式反馈的缺点为需要的反馈量过大。文中利用一种采用压缩感知的信道反馈新方法对联合传输下的全局预编码方案信道显式反馈信息进行压缩,仿真结果显示在不影响系统性能的前提下,能够有效地减少反馈量,使得系统发挥最佳性能。