一种高速突发通信环境下的多用户检测方案设计

在扩频系统中,多用户检测是一种能够有效抑制多址干扰和远近效应的技术手段。本文提出了一种在导弹通信环境下的多用户检测方案。在上行链路,由于基站同时对多个导弹发送控制信息,并且发给各个导弹的信号能量基本相等,因此采用部分并行干扰对消算法;而在下行链路,由于导弹的随机接入,信号存在异步通信和能量不均的情况,所以我们采用基于卡尔曼滤波的盲多用户检测算法。     

同频无线回传小基站系统中的协作传输优化

全双工的同频无线回传小基站可应用于阴影衰落严重区域的覆盖。在密集部署场景下,自干扰和小区间干扰严重影响系统传输性能。该文提出了一种基于集中式处理的同频无线回传小基站系统方案,采用空域和时域处理联合实现自干扰抑制和协作传输,并设计了一种基于连续凸近似和半正定松弛的迭代算法,对前向链路和回传链路上的波束成形/预编码及功率分配进行优化,从而降低系统发送功率。针对天线收发可切换的系统提出了一种复合算法,能够对收发天线进行高效选择。仿真结果表明:该方案能够有效抑制自干扰和小区间干扰,减小系统发送功率。     

下行链路MUs-MISO系统URLLC的求和传输率最大化波束形成优化研究

研究了一个下行链路多用户（multi-users，MUs）多输入单输出（multiple-input single-output，MISO）超可靠低时延通信（Ultra-Reliable Low Latency Communication， URLLC）系统。首先，以最大化系统的求和传输速率为目标，提出了基站（Base Station， BS）波束形成的设计优化问题。其次，该设计被公式化为一个非凸优化问题，提出了一种计算高效的逐次凸近似（Successive Convex Approximation，SCA）迭代算法来获得该问题的次优解。最后，在不同发射总功率、BS端天线数、传输带宽和传输时间下，通过广泛的仿真分析了该算法的性能。仿真结果表明：所提算法的性能逼近与Shannon传输率。     

一种OFDM系统动态子载波比特和功率分配联合算法

提出一种多用户OFDM(orthogonal frequency division multiplexing)系统下行链路，具有信道变化实时性的动态子载波、比特和功率分配联合算法(UA)，在满足各个用户数据速率和BER要求的同时使总的发送功率最小。提出的算法与动态子载波分配算法(WSA)相比，计算复杂度相当，在移动信道环境下仿真结果表明性能有一定的改善。     

多用户MIMO SDMA系统中的跨层设计

提出了一种联合物理层发送—接收优化和MAC多用户配置的下行多用户MIMO SDMA系统,同时考虑物理层的信道状态信息与MAC层的多路访问控制,实现联合优化.模拟结果表明,通过联合设计物理层和MAC层,不仅能够减少下行多用户SDMA系统中基站所要求的发射天线数,而且可以提高系统的误码性能.     

部分反馈信息下多用户多输入多输出下行链路的容量优化

针对多用户多输入多输出下行链路中，基于部分信道状态信息反馈的联合发送方法不能有效抑制多用户间相互干扰的问题，提出了一种支持各用户信号独立检测的多用户联合发送方案．该方案只需要各用户信道响应矩阵的主右奇异向量作为反馈信息，在计算预处理矩阵时引入正变化操作，与已有方案相比，在增加少量前馈信息的条件下，可以最小化多用户问相互干扰，提升系统容量．仿真结果表明，所提出的方案能够提高检测信干噪比，降低系统的平均误码率，在发送、接收天线数为4、平均发送信噪比为20dB时，系统容量比无正交化时提高了1倍以上．     

基于功率分配器的大规模信息能量同传系统吞吐率优化

研究了基于下行无线信息和能量协同传输(simultaneous wireless-information and power-transfer,SWIPT)大规模多输入单输出(multiple-input and single-output,MISO)系统的吞吐率优化问题.该系统为时分双工(time division duplex,TDD)模式,同时移动站采用先收集后传输的协议.在下行信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)和移动站的传输功率约束下,为实现上行吞吐率的最大化,对功率分配系数和下行传输时间进行了联合优化,由于该问题为非凸优化问题,采用基于拉格朗日乘子的梯度算法进行优化.最后,通过与单独优化下行传输时间算法的比较,验证了该联合优化算法的优越性.     

一种新颖的多用户MIMO系统下行链路的信道分解方法

块对角化(BD, Block-Diagonalization)算法将多用户MIMO系统下行链路信道分解为若干个独立并行的单用户MIMO信道。该算法并没有考虑各用户接收噪声功率的差异,而是通过各等效单用户MIMO信道为不同的用户提供相同的空间发射分集,因此具有最大噪声功率的“最差”用户将会严重的恶化整个多用户MIMO系统的性能。我们结合下行链路信道块三角化（BT, Block-Triangularization)算法以及Tomlinson-Harashima 非线性预编码 (THP)提出了一种下行链路的改进BD分解算法,使分解得到的各单用户信道具有优于BD算法的空间发射分集。并且通过优先对“最差”用户进行预编码使得该用户获得“最优”的等效信道,提升了整个系统的性能。     

一种TD-SCDMA下行链路信道估计的快速算法

以信道估计为基础的联合检测是TD＿SCDMA系统采用的关键技术之一,它能有效地消除多址干扰(MAI)和符号间干扰(ISI)从而提高系统容量.本文在分析TD＿SCDMA系统下行链路基带离散时间传输模型的基础上,提出了一种下行链路信道估计的快速算法,并结合终端联合检测算法进行了计算机仿真.结果表明该算法在提供同样信道估计性能的同时,计算量降低了近3阶.     

异构小蜂窝网中D2D模式选择的联合决策方法

为了在更加贴近实际的环境下研究D2D用户的工作模式选择,提出一种新的异构小蜂窝网络中的D2D模式选择方法。该方法通过分析D2D链路的传输功率和信道开销,给出了D2D链路的传输代价函数表达式,以D2D链路传输代价为标准并使用联合决策算法对D2D链路的模式选择进行控制,使得系统D2D链路的传输总代价达到最小。理论分析和仿真结果表明,所提出的方法能够有效的减小系统传输功耗。     

正交投影的下行多用户MIMO协作传输方法

协作多点(coordinated multi-point, CoMP)中的联合传输(joint transmission, JT)是一种有效提升边缘用户服务质量的技术,JT通过多个协作发射节点的联合预编码减小小区边缘干扰,进而提高小区边缘的频谱效率。在结合正交投影(orthogonal projection, OP)与排序QR分解(sorted QR decomposition, SQRD)的基础上,提出了2种协作传输方法：OP-ZF-SQRD（OP-zero forcing-SQRD）及OP-MMSE-SQRD(OP-minimum mean square error-SQRD)。这2种方法均采用OP消除多用户干扰,将多用户系统分解成多个并行无干扰的单用户系统,对每个单用户系统采用ZF-SQRD或MMSE-SQRD分别进行处理。数值仿真结果表明,这2种方法相比迫零(joint transmitter zero forcing, JT-ZF)及块对角化(block diagonalization, BD)方法,在性能上具有明显的优势;新提出的协作传输方法不但可有效地消除多用户干扰,而且能有效地降低用户数据流之间的干扰,从而有效地改善了小区边缘的用户服务质量和频谱效率。     

Novel resource allocation algorithms for multiuser downlink MIMO–OFDMA of FuTURE B3G systems

In this paper, subcarrier and power allocation problems for multiuser downlink MIMO–OFDMA of the FuTURE B3G TDD system are investigated. For the reciprocity of the TDD channel, the channel state information can be employed at the transmitter, thus eigen beamforming can be implemented efficiently. With the goal of minimizing the total transmit power under the condition that the QoS requirement of each user can be guaranteed, a novel dynamic resource allocation scheme is proposed to exploit the multiuser diversity gain. The proposed algorithm involves adaptive subcarrier allocation, adaptive modulation and eigen beamforming and achieves significant improvement in overall system performance. Based on the proposed scheme, a modified bit and power allocation is developed. The modified scheme reduces the computational complexity at little expense of system performance. Numerical simulations show that the proposed algorithm and the modified scheme can decrease the total transmit power effectively.     

TD-HSPA~+下行链路基于双流发送的天线选择算法

针对TD-HSPA+下行8天线发送双流系统,提出了一种序贯天线选择算法.首先,根据系统的数学模型推导出特征波束赋形后双流各自的信噪比公式.然后根据此表达式设计出5种天线选择准则,并且通过引入序贯选择代替遍历算法以降低选择算法的计算复杂度.仿真结果表明:最大化发送端等效信道相关阵第二特征值的优化准则是5种准则中性能最优的;采用序贯选择算法性能仅比遍历算法损失0.1 dB,但前者所需的计算量仅为后者的四分之一.     

Multiuser MIMO Downlink Transmission Schemes over Time-Varying Channels

The performance of multiuser multiple-input-multiple-output （MIMO） downlink systems with block diagonalization （BD） depends on the accuracy of the channel state information （CSI） available at the trans- mitter and the receiver. In time-varying channels, the CSI available at the transmitter （CSIT） is always out-dated due to an inherent time delay between the uplink channel estimation and the downlink data transmission in time division duplexing （TDD） systems. This leads to a drastic degradation of system capacity. This paper first analyzes the effect of the outdated CSIT on multiuser MIMO downlink systems using the BD method and then proposes two linear processing methods, BD precoding with user selection and scheduling at the transmitter and total minimum mean squared error （MMSE） decoding at the receiver （TBDUSS-RTMMSE） and BD preceding at the transmitter with partial MMSE decoding at the receiver （TBD-RPMMSE）, to mitigate the interference among data streams and users. Analysis and simulation results show that these methods can effectively reduce the impairment of the outdated CSIT to increase the system sum capacity in a suitable time delay region of the CSIT.     

基于干扰子空间估计的跳频多址信号检测

通过对跳频多址信号的时频图案分析,建立了基于信号子空间的系统模型和跳频多址信号的解相关检测算法.该算法采用子空间跟踪的思想,将干扰子空间从检测信号空间上予以消除,克服了传统检测器需要知道系统中所有用户跳频图案的约束和串行干扰消除中的干扰扩散问题.与传统检测器相比,该算法具有更好的系统误码性能、较低的计算复杂度和很好的系统稳健性.MonteCarlo仿真结果表明,在同一个误码率条件下,基于子空间的盲多用户检测器比传统检测器的信噪比提高了2～4dB.     

基于纠缠交换的多级量子信令传输策略

目的设计多用户量子信令网构架,解决与经典通信网的互联互通问题。方法提出了多级分层网状拓扑的量子信令网构架,设计了实用的量子信令系统,使用量子隐性传态和纠缠交换完成多级量子信令传输,并具备迂回路由和中继功能。结果在多级分层网状拓扑中,信令误比特率随着量子信道系数的增大而减小,量子信令传输损伤随着测量基偏差角的减小而减小;在测量基偏差角度较小时,量子信令传输损伤主要由量子噪声决定;中继方式可以进一步降低系统信令误比特率,提高量子通信的可靠性。结论提出的多用户量子信令网系统结构简单,安全保密,实时性好,便于扩展,通过中继可有效降低量子信道噪声和退相干效应。     

Joint Power Control Algorithm for CDMA TDD System

Current uplink power control algorithm of code division multiple access （CDMA） time division duplex（TDD） system contains signal-to-interference-ratio（SIR） and interference measurement, which is based on history information. However, the adjustment of transmission power of one user equipment（UE） will affect SIR of the others, because the power control is done independently of the power adjustment of other UE＇s. So the convergence speed of power control is not fast and the system performance degrades. In the proposed algorithm, all UE＇s assigned in same time slot adjust their transmission power based on current information, which takes into account the adjustments of transmission power of all UE＇s. The simulation results indicated that the proposed algorithm outperforms the old algorithm.     

复数对偶格辅助预编码检测算法在多用户MIMO系统中应用

在LTE系统采用MIMO技术,使得系统容量提高,效率变快。为了消除多用户MIMO系统中一个用户来自其他用户之间的干扰,利用一种块对角化(BD)的预处理技术,将多用户信道分解为单用户信道,再结合对偶格基约减的方法代替原始的实数LLL算法来对信道矩阵进行处理。仿真结果表明,改进的算法在复杂度较低的情况下,可以获得更高的性能增益。     

基于CDMA技术的Ad Hoc网络联合功率控制算法

提出了一种用于Ad Hoc CDMA网络的联合功率控制算法．对于一个接收终端,分配在同一时隙的各个发射终端的功率调整是基于通信链路的当前状态信息,其中包括各发射终端下一步使用的调整后的新发射功率值．即发射终端调整后的新发射功率值是基于共同的通信资源计算得出的．使得各移动终端能够共享通信网络链路资源．仿真结果表明,这一新的功率控制算法能有效地减小接收端信噪比动态范围,降低干扰信号强度,提高能量效率和系统性能．     

基于并行部分干扰对消检测的迭代多用户解码

基于用户信息比特最大后验概率解码的因子图表示及和-积算法，通过干扰估计值的渐进性能分析，提出了一种基于并行部分干扰对消检测的迭代多用户解码器，多用户检测模块的基本结构类似于并行部分干扰对消检测，但干扰估计来自信道译码模块，同时，信道译码模块还提供干扰估计误差特性，多用户检测模块据此选取消除估计多址干扰的比例，仿真结果表明，随着迭代次数的增加，这种接收器接近单用户系统性能。