MIMO系统中基于微时隙波束选择的机会波束形成性能仿真

文章研究了可以获得MIMO系统慢衰落信道中下行链路多用户分集增益和复用增益的机会波束形成(OBF)技术,并将其扩展到接收端多天线的情况下,发射端采用基于微时隙的波束选择技术进一步提高系统容量。每个微时隙基站利用随机产生的酉矩阵将M个数据子流承载在M个随机波束上进行发送,根据每个用户的反馈信干噪比机会地决定接收用户。最后系统选择使其容量最大的正交酉矩阵发送数据,并用注水算法进行功率分配进一步提高系统吞吐量。文中提出方法的优点在于,在接收端多天线的情况下系统通过波束选择技术进一步提高系统吞吐量。

基于用户QoS限制的多波束机会波束形成方法

传统的多用户分集方案多集中在时域,其实多用户分集同样可以在频率域,空间域实现。比如机会波束形成从单波束扩展到正交多波束,不仅可以提高了同时发射的用户数,有利于公平性,而且相当于利用了空间域进行多用户分集,等效的候选用户数量增加了,提高了多用户分集增益。但在实际系统中,对于相对较小用户数,不能保证空间信道的正交性,用户会受到其它波束的干扰,发射波束越多干扰就越大。因此发射波束数需要根据用户数量和用户的QoS要求进行相应的调整,我们可以通过计算获得设定用户数和中断率时的用户保证速率,从而选择最优的发射波束数,并进行了相应的仿真验证。

少用户环境下机会波束形成的改进方法

对无线网络,使用波束形成技术可以提高系统性能,机会波束形成技术通过随机发射权重向量能够充分利用无线通信网络中固有的多用户分集,提高系统吞吐量,但是在少用户的时候由于找不到匹配的用户,它的性能下降很快。相干机会波束形成在少用户的时候能够提高系统性能,但随着时延的增加系统性能又会降低,本文结合权重估计方法和相干机会波束形成方法,在性能提高的基础上解决了相干机会波束形成的时延问题,仿真结果表明该方法是有效的。

机会波束中的发射波束自适应截断

为了快速有效地选择最优发射波束和降低多用户多输入单输出系统中反馈用户的个数，提出了在系统中自适应截断机会波束的技术。该技术以最大化吞吐量为原则在用户端预先设定信干噪比截断门限，只有接收信干噪比大于门限值时才向基站反馈；基站截断没有反馈信息的发射波束，以达到优化随机发射波束、降低波束间干扰、最大化系统容量的目的；通过预先设置的截断门限可以显著减少用户反馈，提高资源利用率。在瑞利衰落信道中分析与仿真了自适应截断机会波束的容量性能和反馈量，得到不同环境中的最优截断门限，仿真结果表明最优门限下的自适应截断技术降低了系统反馈，提高了机会波束系统的吞吐量。

多用户MIMO系统中机会波束截断的信道反演

针对下行链路多用户MIMO系统,提出了一种简单的基于机会波束截断的信道反演方法。机会波束形成可以用最小的反馈获得MIMO系统慢衰落信道中下行链路的多用户分集增益和复用增益。在机会波束形成进行自适应信道截断的基础上,使各通信用户的信干噪比(SINR)相同,改善了系统的误比特率性能。仿真结果表明,总的用户数为30时,系统误比特率性能提高3～4dB。信道反演比注水功率分配简单,降低了系统复杂度。

基于多目标风驱动优化的机会阵雷达波束形成

针对机会阵雷达发射波束的多目标优化问题,提出了一种基于二进制多目标风驱动优化算法的波束形成方法.以均匀多同心圆环阵列特性为基础,建立了发射信号的模型和目标优化函数.基于改进的多目标风驱动优化算法,实现了机会阵雷达圆阵的波束形成,即同时优化3 d B主瓣波束宽度和旁瓣电平.仿真表明：与基于传统粒子群算法（PSO）的波束形成性能相比,在使用更少圆阵阵元的情况下,本算法具有较低旁瓣和更窄的主瓣.

MIMO系统中的自适应比例公平调度算法研究

在MIMO系统中,通过在每个时隙选择信道条件最好的用户进行通信,可以利用无线通信系统的多用户分集大大提高系统吞吐量,但该方法存在公平性差的缺点。主要关注应用机会波束形成的MIMO系统的公平性。提出了一种自适应比例公平调度算法来提高长时间处于较差信道条件下的用户的吞吐量,从而提高系统的公平性。在每个时隙,基站监测每个用户的实时请求速率和过去一段时间内的平均请求速率,并根据这两个速率来调整算法中的自适应参数。提出的算法较好地获得了系统吞吐量和公平性的折中,仿真实验结果也表明了算法的有效性。