下行多用户MIMO-OFDMA/SDMA系统动态资源分配

该文对下行多用户MIMO-OFDMA/SDMA系统动态资源分配算法进行了研究,在满足各种约束条件的前提下,以最大化系统吞吐量为目标建立了相应的优化模型。由于最优解难以获得,将整个优化过程分两步完成,第1步定义了一个用于度量配置多根天线的用户空间兼容性的指标,并根据该指标提出了相应的调度算法;第2步提出了两种次优的资源分配算法。仿真结果表明,所提算法优于传统的随机调度算法,与"功率复用"策略结合时,所提算法的性能接近于基于用户选择的最优分配算法的性能。

MIMO系统下行多用户线性疏散空时编码设计方案

针对使用了MIMO传输技术的单小区下行移动通信系统,在基站只能以有限个数据速率下传数据给移动台的条件下,给出了使得每个移动台接收信噪比达到最大的多用户线性疏散码所对应的组合优化问题,并给出求解该组合优化问题的低复杂度次最优算法。所给出的线性疏散码的设计方案,克服了前人连续数据传输速率的限制,更加接近实际系统。仿真结果表明,此算法性能较前人算法有所改进。

信道估计误差对下行多用户迫零波束成型系统吞吐量的影响

研究了信道估计误差对迫零波束成型的系统吞吐量的影响,利用计算机仿真,给出了信道估计误差引起的吞吐量下降程度与系统中的用户数、信噪比、发射天线数和发射子流的次序关系.仿真结果表明,在用户数适中的时候,即使基站端的信道状态信息不准确,迫零波束成型的吞吐量与发射天线数的增长仍保持线性关系,这是迫零波束成型系统优于随机波束成型系统的一个方面.根据仿真结果,还给出了满足给定系统中断概率下的参考速率因子ζ.

下行多用户中继系统中的联合收发机设计

提出了一种下行多用户中继系统收发机联合优化算法,研究了基站端和中继端都采用预编码技术下基于最小均方误差准则的收发机联合优化问题.在第1跳信噪比较高的情况下,系统误差协方差矩阵可以简化分解为2个独立的部分,从而将两跳收发机联合优化问题的求解转化单跳多输入多输出(MIMO)优化问题进行求解,同时可以获得基站端预编码的闭式解,不仅简化了求解过程也降低了算法的计算复杂度和系统的信道信息反馈开销.仿真结果验证了算法的性能.

DS-CDMA系统下行盲多用户接收机

本文研究多径频率选择性衰落信道下,DS-CDMA系统下行盲多用户检测技术,提出了一种新的基于恒模算法的检测方法。利用下行信号的特征构造约束条件并采用投影梯度法求解优化问题,本文方法克服了常规恒模算法无法保证收敛到期望用户的缺点。仿真结果验证了本文方法具有良好的检测性能,可以在克服信道衰落的同时抑制多址干扰。

多用户MIMO下行链路中基于SLNR的联合用户-天线功率分配算法

在多用户MIMO系统中,在天线间或用户间进行发射功率分配,可以显著提高系统总容量.本文针对多用户M IMO系统中的下行链路,在多用户迭代注水算法的基础上,提出一种联合用户-天线功率分配算法,在进行多用户迭代注水之前,首先基于信漏噪比(SLNR)进行用户间功率分配.仿真结果显示,与多用户迭代注水算法及仅进行用户选择的多用户迭代注水算法相比,本文提出的算法大大提高了系统总容量.

LTE多用户下行吞吐量性能建模分析

针对LTE系统中多用户下行吞吐量难以预测的问题,从LTE系统的时域和频域资源出发,结合用户位置、终端类型以及下行MIMO模式等内容,分析了多用户条件下时域和频域调度算法的特点、影响因素和作用过程。并在此基础上建立了多用户下行吞吐量分析和估算模型,进而应用此模型对具体实例进行了预测和分析,从而对多用户性能分析工作起到一定的指导作用。

采用Tomlinson-Harashima预编码的多天线多用户系统的低复杂度用户选择算法

针对采用Tomlinson-Harashima预编码(THP)的下行多天线多用户系统,提出了一种基于启发式Gram-Schmidt(G-S)正交化的低复杂度的贪婪用户选择算法。仿真结果表明,该算法的系统吞吐量性能非常接近最优遍历搜索的性能,优于迫零波束成型准正交用户选择(ZFBF-SUS)方案的性能,并且在容量域上具有渐进最优性。

多用户多天线系统中基于THP的低复杂度调度排序算法

本文提出了下行多用户多天线系统中一种新的基于Tomlinson-Harashima预编码(THP)的低复杂度调度排序算法。该算法根据THP与误符号率的特点,将调度和排序结合在一起,有效降低了复杂度。仿真结果表明,本文提出的算法在平均误符号率性能上逼近贪婪调度best-first排序,而复杂度更低,在实际系统中有很好的应用价值。

满足通信安全条件下一种优化用户速率算法

针对多用户下行链路的通信安全问题,提出基于D2D协作的满足通信安全的优化用户速率算法(USCD)。假定在多用户下行链路系统中存在多条带外的D2D信道,每条信道选择合法用户将从下行链路所接收的信号进行放大,并转发至其他合法用户。该系统中存在一个关键技术问题:监听者能够窃听到下行链路以及D2D协作链路中所传输的信号。为了解决此监听者窃听问题,USCD算法通过联合优化下行链路的预编码,人工噪声协方差和信号放大系数型,进而在保证通信安全的基础上,最大化用户的最小速率。仿真结果表明,提出的USCD算法的性能优于基准算法。

一种新的基于正交波束成型的用户反馈和选择方案

在采用有限反馈的下行多天线多用户系统中,提出一种新的基于正交波束成型的用户反馈和选择方案。根据该正交波束成型方法的特点,推导出信道质量信息(channel quality information,CQI)的表达式,给出相应的反馈策略和用户选择方法。仿真结果表明,在实际系统中激活用户数比较少时,该方案的性能优于基于迫零波束成型(zero-forcing beamforming,ZFBF)有限反馈用户选择方案,为多天线多用户系统的应用提供了更好的参考。

发射端信道信息对MIMO下行链路的影响(英文)

在MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)多用户下行链路中,当发射端具有完全的信道状态信息(CSI:Channel State Information),则可以通过块对角化预编码完全消除用户间干扰(IUI:Inte-User Interfer-ence)。但是,不准确的发射端CSI会导致接收端有残留的IUI。针对最大比合并(MRC:Maximal Ratio Combi-ning)接收机,考察了不准确的发射端CSI对MRC接收机输出的信干噪比(SINR:Signal to Interference plusNoise Ratio)的影响。考虑两个用户的情况,其天线数均为N,而基站的天线数为N+1。推导了SINR的中断概率的上界和下界,且它们之间有简单的关系。仿真结果证明了理论推导的正确性。

基于不完全信道状态信息的预编码算法

针对下行多用户多输入多输出中继系统,提出一种考虑信道估计误差和天线相关的线性预编码算法。在发射端和中继端功率约束条件下,根据最小均方误差准则设计代价函数,通过理论推导求得中继端和发射端的预编码矩阵。接收端的各个用户之间相互独立时,接收端的处理矩阵为对角矩阵,通过直接求导法得到接收端预处理矩阵的闭式解,并设计迭代法联合优化预编码矩阵和接收端的处理矩阵。数值仿真结果表明,与未综合考虑各端口的预编码算法相比,该算法能降低系统的误码率。

Rician信道下基于信道均值信息的自适应反馈方案

在多天线多用户下行系统中,当信道为莱斯(Rician)衰落时,基于瑞利(Rayleigh)信道假设设计出的有限反馈方法将会导致系统反馈开销的浪费。该文提出了一种适用于Rician信道的自适应反馈方案。该方案根据各用户信道的均值信息计算出相应的信道方向分布函数,然后利用其函数设计判决门限来调整各用户的量化反馈码本,使各用户量化码本中的码字矢量更加集中在用户信道矢量方向周围。另外,该方案可以自适应于不同的信道分布,在保证一定的量化误差下,根据信道均值的大小自适应调节各用户的反馈比特数,显著减少了用户的反馈量。仿真结果表明,与基于Rayleigh信道假设的有限反馈方案相比,该文提出的自适应反馈方案在不降低系统的吞吐率性能的前提下显著降低了用户的反馈开销。

大规模MIMO技术在未来5G通信系统中的展望

多输入多输出(MIMO)技术能够在不消耗额外资源的条件下成倍增加信道容量,已成为未来移动通信的核心技术之一,但同时MIMO系统仍有许多关键问题亟待解决。本文主要讨论了信道状态信息获取及多用户上下行无线传输技术等大规模MIMO传输关键技术的研究进展,目的在于进一步挖掘MIMO的潜力,促进MIMO技术在未来移动通信中的应用。