时分双工蜂窝系统的智能天线研究和性能评估

智能天线是移动多媒体通信亟待解决的关键技术 ,本文研究了一种适用于时分双工蜂窝系统 ,基于非线性判决反馈空间均衡器和递归最小平方算法的智能天线。提出了双向链路信号对干扰加噪声功率比的算法以及阵列波束方向增益和信干比累积分布函数两种性能评估方法。仿真结果表明 :该智能天线可以抵消同波道干扰 ,改善信干比 ,减小频率复用系数。

大规模MIMO多小区TDD系统中的导频污染减轻方法

由L个小区组成的大规模MIMO TDD系统中的下行用户和速率随着基站天线数M的增加主要受限于小区间的上行导频污染。假设小区内导频正交,小区间导频完全复用,分别推导了基站估计所有信道和期望信道的MSE闭式表达式MMSE和MMlSE,并获得了MMSE的下界为M(L-1)和MMlSE的上界为M(L-1)/L。并且发现随着天线数M的增长且当导频序列长度#较大时,#的大小对MMSE和MMlSE性能的影响很小,由此提出一种上行导频功率控制方法,即把通常的导频发射时隙分为两段,使交叉增益相对较大的小区间的导频发射时隙错开,从而提高MMSE和MMlSE性能,由此基站可以设计出更加精确的预编码,进而极大地提升了每小区下行多用户可达和速率性能。理论分析和数值仿真结果都验证了这一结论。

大规模MIMO蜂窝网络系统中的导频污染减轻方法

提出了2个减轻大规模天线蜂窝网络导频污染的方案:利用正交导频把蜂窝系统中的小区划分为两类一维大的天线阵列网络,每一类之内采用相同的导频,两类之间采用正交的导频,再利用导频功率控制方法减轻了导频污染。利用基站间的协调,以所有基站信道估计均方误差的求和最小为目标函数,寻求近似最优的导频序列长度和同导频用户发射导频时隙的分配方案,从而提高了信道估计的性能,提升了整个系统的下行链路可达和速率。

基于D2D对分组的TDD系统资源分配算法

针对TDD系统中多个D2D用户复用一个蜂窝用户下行信道资源,在最大化系统吞吐量的目标下,提出一种D2D对分组资源分配算法,该算法由3部分组成:1)根据信道数确定D2D对分组数,按D2D对间距确定分组中心,并将余下D2D对按其对组内D2D用户通信中断概率影响程度划分到对应分组;2)通过比较D2D对分组与蜂窝用户干扰影响强度,利用匹配算法为D2D对分组寻找相应蜂窝用户资源并复用;3)进一步根据蜂窝用户和D2D用户QOS要求,去掉组内干扰较大D2D对,从而得到最终复用蜂窝用户资源的D2D对.仿真分析表明:所提出算法既能允许系统接入较多D2D对,还能提高系统吞吐量.

链状网大规模MIMO系统中导频污染减轻方案

为了减轻大规模MIMO多小区TDD系统中的导频污染,本文针对链状网大规模MIMO多小区TDD系统特点,提出了一种新的导频污染减轻方案。方案中将每个小区分成左区和右区,并将正交的导频序列分成三组。三组导频序列组依次、循环地分配给链状网中的各个左、右区域用户,从而实现目标用户与其相邻近区域用户安排正交导频序列,而目标用户与较远区域用户复用导频序列,从而减轻了导频污染。仿真结果表明,本文方案由于节省了上行信道估计时间,其吞吐量优于导频功率控制法。而且本文方案相对于导频列举法,计算量小,具有一定的实用价值。

TDD-CDMA系统上行链路接入控制算法研究

理论分析了采用多用户检测技术后时分双工-码分多址(TDD-CDMA)系统的上行链路接入控制机制,给出了新用户或修改用户接入系统时负载和接收功率增加的理论计算公式,提出了一种适合TDD-CDMA系统基于干扰预测的上行接入控制算法.仿真结果表明,该算法能显著提高系统性能,该接入控制算法的最佳门限值与MUD因子有关,当MUD因子大于0时,门限值要大于传统FDD系统所设置的9dB.

大规模MIMO系统中基于导频分配策略消除导频污染算法研究

针对大规模多小区MIMO系统中导频污染是限制系统性能的主要瓶颈,提出一种基于导频分配策略降低导频污染的方法。小区内用户分配相同的导频序列,相邻小区用户分配正交的导频序列,而小区内存在的导频污染,利用下行、上行训练的方法消除。在下行训练阶段,基站给目标用户发送导频序列,使目标用户获得特殊的预失真导频序列。在上行训练阶段,基站同时接收小区内所有用户的导频序列,并消除导频污染。通过仿真分析,该方法可以完全消除导频污染的影响,获得较好的系统性能,提高系统吞吐量。更为重要的是,该方法与许多其他消除导频污染的算法相比,能避免每个基站在估计信道状态信息时已知其二阶统计信息的假设。

TD-LTE-A系统中波束赋形权值PMI量化仿真研究

为了降低TD-LTE-A系统下行链路波束赋形技术实现难度,本文在基于有效功率最大化准则,通过构建PMI码本对波束赋形权值进行量化,并且根据TDD系统的上下行互易性选取最优权值补偿信号的衰落与失真,进而搭建基于Matlab的评估平台对PMI量化方案和SVD分解算法下的功率、权值相关性进行对比分析。仿真结果表明,权值PMI量化可以正确实现波束赋形,由于量化误差的存在,PMI量化方案相对于SVD分解算法有一定的性能损失,但随着码本数的增加和搜索方案的优化,PMI量化方案性能接近于SVD分解算法。仿真结果为实际场景中的算法选择提供了重要的参考依据。

一种TDD-MIMO系统混合预编码传输机制

针对TDD-MIMO系统中,天线之间存在相关性时会影响系统性能的问题,提出一种混合预编码传输机制。在该机制中,基站首先采用一种低复杂度的信道估计算法来计算信道矩阵,然后计算信道矩阵的相关度来判断相关性的高低并选择相应的预编码方式。当相关度大于等于转换系数时,采用基于协方差矩阵的预编码;反之,则利用基于LR的预编码。仿真结果表明,该机制充分利用了2种预编码分别适用于不同相关性范围的特点,在降低了系统的误码率的同时保持了低复杂度,提高了系统在天线之间存在相关性时的容量。仿真验证了该机制的有效性。

基于奇异值分解的TD-HSPA+系统赋形算法研究

文章提出了一种适用于多径信道的基于奇异值分解(SVD)的波束赋形算法,并结合64正交幅度调制(QAM)高阶调制算法,对时分双工增强高速分组接入(TD-HS-PA+)系统性能进行仿真研究。文章重点分析了市区宏小区和市区微小区场景下SVD算法和特征向量法(EBB)的性能差异以及引入64QAM后的系统性能增益。系统级仿真结果表明,基于SVD的波束赋形算法相比传统EBB算法能够明显提升扇区平均吞吐量,引入64QAM后吞吐量能够得到进一步提升。

基于蓝牙4.0网络的控制

为解决低功耗蓝牙(BLE)组网中基于星型拓扑结构不能支持多跳和基于Mesh的散射网路由和调度算法比较复杂的问题,提出三层结构的BLE树型结构的协同网络构建。基于时间轮询和时分双工系统(TDD)模式实现微微网内部的通信和所有中间节点主从角色定时转换;增加特征值CHAR6,解决特性值长度不足的问题。通过真实的实验分析该网络,实验结果表明,该网络能够有效地实现根节点对终端设备的读写。

LTE宽带无线公网在智能电网中的性能分析

配网通信技术是DA(配网自动化)管理系统的关键技术之一。文章首先分别讨论了以光纤通信、电力线载波技术和蜂窝无线公网技术承载DA业务的优劣;然后在此基础上进一步阐述了基于第四代移动通信技术LTE(长期演进)系统的组网方案;最后,针对DA业务中低压集抄业务的两种典型应用场景(周期汇报和供电恢复)仿真评估了LTE在FDD(频分双工)以及TDD(时分双工)模式下承载DA业务的可行性。仿真结果表明,对于周期性汇报居民用电业务,LTE FDD系统和LTE TDD系统均能满足该项业务QoS(服务质量)需求,而LTE FDD系统更适合承载此类业务。在居民区供电中断后恢复场景下,无论是LTE FDD系统还是LTE TDD系统,在无线侧都需要进一步的优化方案,以解决大量低压集抄终端同时接入时产生拥塞的问题。

Massive MIMO蜂窝网络中减轻导频污染研究

Massive MIMO系统是5G通信的关键技术,而上行导频污染是Massive MIMO蜂窝网络TDD系统的主要性能瓶颈。解决这个问题的有效方法是在时间维度上错开相邻小区之间发射的导频序列。本文在综述了两种运用导频序列减轻相邻小区的导频污染基础上,提出了一种新型的蜂窝系统中小区划分方案,即将每3个小区划分为一组,并在小组内应用交错帧结构,在时隙上错开小组内小区导频序列,并结合蜂窝系统中小区自行划分调度的方法,来共同达到减轻导频污染的目的。

一种基于PHR补偿的SRS信道估计算法

为了解决基站在接收上行探测参考信号时存在的上行路径的损失,提升无线系统的性能,提出一种精确的信道估计算法,即基于发射功率余量反馈(Power Headroom Report,PHR)机制的上行探测参考信号(Sounding Reference Signal,SRS)路径损耗的估计算法。通过对发射功率余量的测量,精确计算上行探测参考信号的传输功率,进而可估计路径损耗和信道相关性,基站侧可以得到补偿后的信噪比增益。仿真结果表明,该算法在总吞吐率方面优于常规的基于信道质量指示反馈的信道估计算法。

无线宽带信道模型的仿真与验证

总结了无线信道模型的发展历程,给出了一套用于验证无线宽带仿真信道正确性的方法,从而为无线算法的仿真与测试提供了与实际无线通信非常接近的仿真信道。概述了TD-LTE通信系统所普遍使用的仿真信道模型,所给出的方法可用于该仿真信道的验证。