对称循环高斯干扰信道下的速率分裂方案及其可达和速率

通过分析Han-Kobayashi(HK)策略在N用户对称循环高斯干扰信道中的应用,提出了一种自适应奇偶对称速率分裂方案。该方案针对不同的信道条件设计出相应的速率分裂方案及最优分裂系数,在简化了计算复杂度的同时,使系统和速率趋近HK和速率内界。最后,分别在高信噪比和一般信噪比环境下进行仿真发现,自适应奇偶对称速率分裂方案的和速率在很大范围内明显大于对称速率分裂方案和Tse等人提出的速率分裂方案的和速率,且在一般信噪比下能够逼近HK和速率内界。

基于用户归一化可达和速率MSE的导频分配方案

在多小区大规模MIMO系统中,导频复用导致相邻小区导频污染。为了减少导频污染,并兼顾各用户可达和速率的公平性,提出一种基于各用户的归一化可达和速率MSE的导频分配方案。通过提高用户最小可达和速率来提高全用户的平均可达和速率,在此基础上,提出将随机导频分配与各用户的归一化可达和速率MSE算法结合起来的导频分配方案。仿真结果表明,提出的导频分配方案既能有效保证系统平均可达和速率,又能保证用户的最小可达和速率。

速率最大化可见光多用户预编码及图书馆应用

近年来,可见光通信(Visible-Light Communication, VLC)因其契合高能源效率、高可靠性和空天地海一体化泛在接入等多个关键维度而被认为是未来6G关键技术之一。在可见光多用户多接收机下行同时接入过程中,受光信道相关性和多用户干扰影响,子信道增益差异较大,较差子信道会严重影响系统性能。针对此问题,考虑强度调制/直接检测的可见光信道模型,在发送信号非负与总功率受限条件下,提出了系统可达和速率最大化的块对角化(Block Diagonalization, BD)多用户预编码算法,给出了速率最大化的子信道功率分配解析表达式,进一步基于子空间追踪对预编码矩阵进行了迭代优化,并进行了实测和示范应用。实验结果表明,系统和速率与基础算法相比有明显提升。

中继共享的高斯干扰信道可达和速率分析

为了研究2组用户共存时的高斯干扰信道问题,结合协同通信技术,在高斯干扰信道中引入共享中继,提出了2种基于中继共享的高斯干扰信道的通信系统模型.分别从理论上推导了2种通信系统模型的可达和速率的上界和下界,并比较了中继处于不同位置时2种通信系统模型的性能.仿真结果验证了理论分析,所提的2种中继共享通信系统模型的性能均优于无中继通信系统.

单向放大转发中继D2D通信系统可达速率分析与联合功率优化

描述了基于放大转发中继underlay模式下的D2D传输模型,研究了用户最大发射功率受限前提下利用单向放大转发中继的D2D通信系统功率分配方法.首先从D2D系统端到端信干噪比表达出发,推导出D2D链路和蜂窝上下行链路的可达和速率,据此建立了可达和速率的联合功率优化模型,根据功率约束条件将双目标优化模型转化为单目标优化模型;然后采用Pareto优化方法最大化可达和速率,并提出相应的低复杂度实现算法.仿真结果表明:在中低信噪比区域,基于放大转发中继辅助的D2D通信性能显著优于传统D2D通信模式,采用Pareto功率优化方法可进一步提升D2D通信以及蜂窝上下行链路的系统可达和速率.

基于可视区域降维的超大规模MIMO传输性能分析

针对基于用户可视区域(visible region,VR)降维的超大规模MIMO(extremely large-scale massive multiple-input multiple-output,XL-MIMO)传输性能展开研究。首先,基于天线阵列绝对能量阈值和相对能量集中度两种准则,对XL-MIMO系统中的用户VR统计分布进行了比较与仿真分析,讨论了其VR分布参数与系统参数之间的关系。然后,进一步研究了基于VR降维信道的最大比传输(maximum ratio transmission,MRT)方案性能,详细分析了其性能增益来源,并对VR判定相关系数的优化设计,以及多用户位置对性能的影响进行了讨论。结果表明:利用VR降维可有效降低传输开销和复杂度,但在基于VR的最大比传输多用户传输中,存在接收能量减少和用户间干扰之间的权衡;最优权衡的取得需要VR定义、用户调度联合优化设计。最后,总结全文并对未来研究方向进行展望。

大规模MIMO系统中动态导频分配

针对大规模多输入多输出(MIMO)系统中存在的导频污染问题,该文提出一种动态导频分配方案。所提方案利用目标小区与干扰小区用户之间的信号干扰强度差将干扰小区分为inU和outU两类,并对inU中的用户进行最优导频分配,outU中的用户进行随机导频分配来提升系统的平均下行可达和速率。同时,在存在额外正交导频组的情况下对所提方案做了进一步优化。仿真结果表明,所提的动态导频分配方案能够有效地提升大规模MIMO系统的性能。

大规模MIMO系统中基于用户位置和用户分类的导频分配

针对大规模MIMO通信系统中存在的导频污染问题,提出了一种基于用户位置和用户分类的导频分配方案。该方案根据路径损耗和到达角设计目标函数及合理阈值,通过将用户的目标函数与阈值进行比较,把系统中所有用户分为高干扰和低干扰两类,接着为低干扰用户复用导频序列、高干扰用户分配额外正交导频序列来减轻导频污染。仿真结果表明,该方案提高了通信系统性能。

大规模MIMO系统中的动态导频分配方案

针对多小区大规模多输入多输出(MIMO)系统中存在的导频污染问题,通过分析MMSE信道估计产生的误差,提出了一种动态导频分配方案。该方案将目标小区与相邻小区相邻的边缘区域内的用户进行动态导频分配,剩余区域内的用户进行随机导频分配来提升系统下行链路的平均可达和速率。仿真结果表明,该方法不仅能显著地提升信道估计的性能,而且还能有效地提高整个系统下行链路的可达和速率。

大规模MIMO系统中基于图着色的半动态导频分配

针对大规模MIMO系统中存在的导频污染问题,提出了一种基于图着色的半动态导频分配方案。首先,推导出各个小区可以复用导频的用户与其服务基站的最大距离门限。然后,根据该门限值将系统内各小区的用户分为小区中心用户和小区边缘用户;允许各个小区门限值之内的用户(小区中心用户)复用相同的导频;最后,基于图着色理论协同分配各个小区的小区边缘用户的导频,达到降低导频干扰的目的。仿真结果显示,该方案减少了用户间的导频干扰,有效地提升了整个系统的上行可达和速率。

基于图着色的大规模MIMO系统中动态导频分配

针对大规模多输入多输出(MIMO)系统中存在的导频污染问题,提出一种基于图着色的动态导频分配方案。为了更加合理地分配导频、减小导频污染,首先,利用小区间协作,将不同小区的用户通过带权值的边相连来构建边权值干扰图,以此来描述多小区用户间的导频污染程度;然后,在传统的图着色理论基础上,利用相连用户边权值不同的特点,优先为受导频污染严重的用户分配导频资源。理论分析和仿真结果表明,所提的导频分配方案不同于现有的分布式导频分配方案,在考虑所有小区导频复用的情况下,基于图着色集中式地分配导频,能够减小小区间用户的干扰,提升大规模MIMO系统的上行可达和速率。

信道老化时高速移动大规模MIMO上行系统的性能分析

针对高速移动场景下大规模多输入多输出(MIMO)上行通信系统,推导了时变莱斯衰落信道中信道老化时大规模MIMO上行通信系统的可达和速率表达式,并且分析了信道老化对系统功率缩放准则的影响。理论分析与仿真结果表明,在时变莱斯信道中,每个用户的发送功率按照1/M进行缩放,信道老化仅会引起系统可达和速率的降低,而莱斯因子对系统可达和速率及功率缩放准则均有影响,且信道老化对系统可达和速率的影响较莱斯因子的影响可以忽略不计。

基于遗传模拟退火算法的导频分配方案

为了减轻大规模多输入多输出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)系统的导频污染,提出一种基于遗传模拟退火算法的导频分配方案。首先,运用分治思想,根据用户位置信息把各小区的用户分成2组,导频序列也相应分成2组,位于不同小区且距离相对较远的用户组复用同一组导频,基本避免了相邻小区边缘用户复用相同的导频;然后,采用遗传模拟退火算法把每组导频分配给相应用户组内的用户。仿真实验结果表明,提出的方案提高了系统上行链路平均可达和速率和用户公平性。