基于无线传感网的虚拟MIMO的能量有效性研究

基于一种无线传感网模型,提出了一种新的虚拟MIMO结构,此结构不需要接收端协同,避免了以往虚拟MIMO结构中接收端协同的复杂性。文章从整个网络生存周期角度出发,分析并推导了在相同条件下虚拟MIMO相比SISO会有更小的能耗,此外,还考虑了基于导频序列信道估计对能耗的影响,仿真结果表明了协同虚拟MIMO比SISO情况下能最节省很多。

基于协作认知网络的虚拟MIMO信号及干扰分布特性研究

提出了一种在无线认知网络中主从用户协作的虚拟MIMO传输方案,给出了虚拟MIMO信号和系统干扰的互补累积分布函数的紧致上下界及其渐进分布,理论推导和数值仿真证明了上下界具有相同的渐进分布特性。仿真结果显示虚拟MIMO技术增强了主用户的抗干扰性能。

基于块空时分组编码DFT-S-OFDM虚拟MIMO传输方案

该文提出了一种基于块空时分组编码的DFT-S-OFDM上行链路虚拟MIMO传输方案,并给出一种低复杂度的虚拟MIMO系统接收机检测算法。仿真研究表明:基于块空时分组编码的DFT-S-OFDM虚拟MIMO传输方案可保持原DFT-S-OFDM系统低峰均比的特性,显著降低虚拟MIMO系统接收机检测门限,提高上行链路虚拟MIMO系统传输可靠性。

上行虚拟MIMO系统的双比例公平用户配对算法

在分析上行虚拟多输入多输出(V-MIMO)系统的传统正交用户配对算法的基础上,提出了一种先按比例公平准则选取第一个用户,然后基于一种改进的比例公平准则选取其配对用户的新的双比例公平(D-PF)用户配对算法,并基于不同的接收机结构分析评估了该算法的吞吐量性能以及用户之间的公平度。仿真结果表明,与传统的正交用户配对算法相比,所提 D-PF 算法能够取得更好的吞吐量和用户公平度性能。

虚拟MIMO传感器网络中一种联合网络效用和生存时间优化的分布式算法

虚拟(协作式)MIMO技术被认为是传感器网络中有效的节能解决方案之一,然而,现有虚拟MIMO传输策略的设计大多只关注如何有效降低网络能耗,而很少关注反映网络性能的其他指标,例如网络效用(Network Utility),该指标反映了网络数据采集和传输量的多少.为了联合优化网络效用和网络生存时间这两个网络性能参数,本文首先分析虚拟MIMO传输能耗特点,然后基于网络效用最大化(Network Utility Maximization)思想对虚拟MIMO传感器网络进行联合网络生存时间和网络效用的优化建模.在该模型的求解过程中,通过使用对偶分解技术将原需要集中计算的优化问题分解为可以在不同节点上进行计算的子优化问题,并得出一种联合优化网络效用和生存时间的分布式优化算法.该算法的仿真结果显示,网络中的虚拟MIMO节点仅需要交互邻居节点信息,通过有限次的迭代计算,就能收敛到全局最优的发送速率以及功率值,从而使系统总的效用和网络生存时间之间能够达到帕累托(Pareto)最优平衡.

虚拟MIMO中一种改进的配对调度算法

LTE采用虚拟MIMO技术来解决终端安装多天线的问题.用户配对是VMIMO技术中一个重要而独特的环节,设计配对算法必须同时考虑系统吞吐量和用户公平性.该文在分析了传统用户配对算法的基础上,针对DPS算法不能满足低SNR用户需求的缺陷,提出了一种根据SNR情况改进的配对算法.仿真数据显示该算法能有效提高系统吞吐量,保证用户之间的公平性,有很大的优越性.

基于干扰对准的LTE上行虚拟MIMO系统

提出在LTE上行采用2×2模式的虚拟MIMO(Virtual MIMO,V-MIMO)系统,即一个两天线的基站同时支持两个单天线的用户,并在此基础上,提出一种基于传输延时的干扰对准算法.这种算法将基站的双天线的接收信号按照奇、偶时隙分离,从而将期望信号与干扰信号分离.应用本文算法一个两天线的基站可以支持3个甚至4个用户同时接入LTE网络的上行链路.

基于块空时分组编码虚拟MIMO中继传输方案

以LTE TDD系统上行链路为研究对象,提出了一种基于块空时分组编码的虚拟MIMO中继传输方案,并推导给出基站低复杂度的虚拟MIMO系统接收机检测算法。研究表明:本传输方案具有提高小区边缘及网络覆盖盲区用户链路传输可靠性的特性,同时可克服传统中继方案频谱效率降低的缺点。

蜂窝通信系统中天线选择在虚拟MIMO的应用

天线选择技术(AS)和虚拟MIMO(Virtual MIMO,VMIMO)技术都被广泛应用于只有一个无线射频(RF)模块的上行通信传输中。为了使两者的优势都得以发挥,该文提出将天线选择技术应用在虚拟MIMO系统中,该文中称作VMIMO-AS系统。然而,仅从被调度用户设备(User Equipment,UE)中选择最好的天线组成虚拟MIMO并不能确保系统获得最佳的性能。该文提出了VMIMO-AS系统中几种不同用户设备配对算法,并对这些算法就吞吐量性能和用户间公平度进行了比较。仿真结果表明第1个用户的选择需要应用AS原则,而考虑到复杂度和性能的折中,配对用户的选择则不需要应用AS原则。

块空时分组编码SC-FDMA虚拟MIMO迭代均衡接收机

以块空时分组编码的SC-FDMA虚拟MIMO系统为研究对象,理论推导给出块空时分组编码的SC-FDMA虚拟MIMO系统接收信号模型及虚拟MIMO接收机迭代均衡算法;仿真结果表明:迭代均衡接收机可显著提高块空时分组编码的SC-FDMA虚拟MIMO系统的链路可靠性。

基于虚拟MIMO的无线传感网数据传输策略

基于无线传感网的虚拟多输入多输出(multi-input multi-output,MIMO)技术,结合分簇多跳传输模式进行全网的数据传输,根据分簇算法得到每一个簇的簇头,利用协作传输方式,将数据传输至相邻簇头.在进行数据传输时,综合考虑网络的电路能耗与传输能耗,推导出簇间传输的最小能耗为发送方簇的协作节点个数Mt的表达式,从而得到到达汇聚节点的最优路径.基于最小簇间能耗的协作虚拟MIMO多跳传输策略不需要接收端协同,避免了接收端协同的复杂性,同时从整个网络生存周期角度出发,节省更多的网络能耗.仿真结果表明,该策略在轮次增加或者簇间距离变化的情况下,都能得到较好的节能效果,从而延长网络的生存周期.

WSN虚拟MIMO的非均匀多簇策略研究

在WSN提出一种非均匀多簇协作虚拟MIMO策略.以节点剩余能量、协作节点间距和节点至目的节点间距为参考依据,结合梯度搜索算法选取协作节点,以构建非均匀多簇.簇内节点通过空间分集方式协作通信,簇间通过空间复用方式并行传输,力求分集增益最大化.分析和仿真研究表明:该非均匀多簇协作策略在系统能耗和信道容量方面均有理想性能.

基于STBC与V-BALST的虚拟MIMO方案研究

提出了一种比较不同编码速率的方法,并使用此方法分析了不同节点下基于V-BLAST和STBC两种虚拟MIMO方案的性能,得出了虚拟MIMO方案选择的一些结论。采用理论分析与Mento Carlo仿真相结合的方法,仿真结果为虚拟MIMO方案选择提供了理论依据,这对加速无线传感网的发展与应用无疑有重要意义。

基于虚拟MIMO的TD-LTE终端省电机制

介绍了无线资源管理上行链路中的虚拟MIMO技术,分析了该技术几种常用的用户配对方案的优缺点,最后重点分析了虚拟MIMO技术在TD-LTE系统中用来提高能量有效性的可能,并提出了基于虚拟MIMO的TDLTE终端省电机制的构想。

基于虚拟MIMO技术的无线传感网协议设计

随无线传感器网络的广泛应用,网络传输协议设计也多种多样。但是,延长传感器网络的寿命,即寻找具有能效的设计一直是非常重要的问题。因为多输入多输出(MIMO)技术具有增加网络容量,减少衰落信道中能量消耗的能力,所以虚拟MIMO技术已经成为无线传感器网络中有效的节能解决方案之一。以三个典型的协议为例来介绍虚拟MIMO与无线传感器网络相结合的协议设计,并且讨论设计中的关键技术与注意事项,最后提出该项技术未来的研究方向。

虚拟MIMO技术

介绍了无线资源管理上行链路中的虚拟MIMO技术,重点分析了该技术各种用户配对方案的优缺点和经典的资源调度算法,最后介绍了虚拟MIMO技术国内外研究成果及虚拟MIMO技术在无线传感器网络领域的广泛应用前景。

无线传感器网络中基于链的虚拟MIMO策略

无线传感器网络能量受限,策略应尽可能地减少能量消耗,以延长网络寿命。提出一种基于链的能量高效的虚拟MIMO传输策略,对该传输策略进行能耗和时延建模,确定最优的虚拟MIMO链的个数、协作节点个数以及传输速率等网络通信参数。仿真结果表明,即使考虑到电路能耗和信道训练开销,该传输策略也能有效节省能量,提高网络生命期,同时降低时延。

无线传感器网络中一种基于虚拟MIMO多播的多跳传输策略

虚拟MIMO技术能够有效减少信道衰落对无线链路的影响,节省无线传输时的能耗.结合MIMO多播和LEACH协议,提出新的虚拟MIMO多跳传输策略(VMMM),由于该策略避免了多跳数据转发时的簇内广播过程,从而提高整个网络的能量有效性.为优化该传输策略的性能,本文对VMMM策略的能耗进行建模分析,并在此基础上通过联合优化以确定满足最小能耗时的网络参数.仿真结果表明,与已有的虚拟MIMO多跳传输策略—vMISO协议相比,VMMM策略能够显著提高网络的能量有效性,有效延长网络生存时间达50%以上.

虚拟MIMO无线传感器网络的传输模式

无线传感器网络(wirelesssensor networks,WSN)是由大量低成本、低功耗、具备感知能力、计算能力和无线通信能力的微型传感器节点通过自组织方式构成的网络。多入多出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)技术是指在发送端和接收端采用多天线,MIMO技术可在不增加频谱资源和天线发送功率的情况下,成倍地提高信道容量,是新一代移动通信系统采用的关键技术。将虚拟MIMO技术引入无线传感器网络,可以利用MIMO技术带来的分集增益,增加接收端信号的信号强度,通过分集来克服信道衰落的影响;也可以利用MIMO技术提供的复用增益,提高信息速率,大大改善网络的能耗特性。本文介绍了虚拟MIMO技术在无线传感器网络中的应用,针对中小规模传感器网络,设计了一种基于分簇的能量高效协作式虚拟MIMO传输模式。并对虚拟MIMO无线传感器网络的能效性进行了分析,最后总结了研究的关键问题以及未来的发展趋势和研究方向。

分布式星群下虚拟MIMO相关信道容量分析

为研究分布式星群构建的虚拟MIMO的相关信道容量,建立了相关信道下的MIMO信道容量模型,提出从相关矩阵特征值分解和建立指数参数模型两方面分别分析虚拟MIMO在相关信道下的信道容量,仿真结果表明,在相关信道下,分布式星群构建的虚拟MIMO系统能够提升信道容量,但在相关信道下的信道容量会随信道相关性的增强而减弱。