MIMO无线通信系统的随机信道性能分析

针对MIMO无线通信系统在随机相关衰落信道下的系统性能进行了全面研究。首先通过对恒定信道和秩亏信道的容量分析以及随机相关瑞利衰落信道的建模研究,提出了样本平均中断容量指标,并将其应用于发射机侧具有不同信道知识的信道容量计算中,从而得到瞬时信道容量;其次,通过对不同信道特征情形下的接收机接收功率分析,提出了多流传输和发射机侧在不同信道知识下的MIMO天线增益的计算公式,最后提出了实际可实现MIMO系统在有限块码长和误差概率情形下的瞬时截止速率;仿真实验结果表明,针对MIMO系统的随机相关瑞利衰落信道的建模及其提出的性能指标理论计算公式是有效和实际可行的。

相关衰落MIMO信道下的联合天线子集选择

针对相关衰落MIMO信道下的联合天线子集选择,提出了2种选择算法。首先,在已知精确信道知识的情况下,选择算法选择以使接收数据流的SNR最大化和瞬时误差概率即误符号率最小化的天线子集,从而得到平均SNR增益改善的解析表达式;其次,当信道迅速变化时,在已知信道统计知识的情况下,选择算法选择以使全部可能信道实现的平均误差概率最小化的天线子集,从而得到编码增益,在极端相关信道条件下,也可以得到分集增益;基于2种选择算法的性能分析和仿真结果验证了本文提出算法的有效性。

基于2-阶段成本优化的多播容量供应

针对媒体内容提供商采用网络编码的多播最优化容量供应问题,提出一种基于2-阶段的成本优化方案。在第一阶段,网络容量购买基于对未来客户集的预测,这相当于内容提供商在与因特网服务提供商进行初始服务级协议谈判期间预定的容量;在第二阶段,一旦明确知道客户集,就追加购买服务所有客户所要求的额外容量;为指导第一阶段的容量购买决策,提出2种有效的近似算法,使两个阶段的总体成本在预期中最小化。仿真结果表明,该成本优化算法有效,且非常接近甚至优于最优解。

基于增量和减量选择规则的天线选择与链路自适应

针对不相关MIMO和相关MIMO信道系统,提出了基于增量和减量选择规则的联合天线选择和链路自适应算法。具体实现是首先构建出受系统施加的总吞吐量和功率约束的MIMO系统的联合天线选择和链路自适应最优化问题;然后对于不相关MIMO信道系统,提出了带链路自适应的增量和减量的天线选择规则,增量选择将所需的天线递归地添加到初始为空的有源天线集合中,减量选择将不需要的天线递归地从初始为满的天线集合中移除,对于相关MIMO信道系统,基于慢变信道协方差信息,提出了一种带链路自适应的增量天线选择规则,从而得到2种情形在总吞吐量和功率约束下的误码率最小化;实验结果表明,提出的算法相比于传统的天线选择算法不仅有更低的误码率,而且对于不同反馈延迟有着较好的鲁棒性。