大规模多输入多输出系统中的导频污染降低策略

在大规模多输入多输出(massive multiple-input multiple-output,Massive MIMO)系统中,小区边缘用户遭受严重的导频污染,由此提出一种新的导频污染降低策略。根据大尺度衰落系数将小区内用户划分为中心用户和边缘用户,中心用户复用相同的一组导频序列,边缘用户使用相互正交的导频序列组。理论分析和仿真结果均表明,该策略能够有效地提升每个小区多用户的上行可达和速率,降低系统中的导频污染。     

基于用户组簇的LTE上行链路联合调度和功率分配算法

在同频组网的LTE系统中,严重的小区间干扰成为限制小区边缘用户性能提升的瓶颈.在LTE上行链路中,传统的单小区独立调度算法并未考虑小区间干扰情况.为此,提出了一种基于用户组簇的联合调度和功率分配方案,以抑制小区间干扰,提升系统性能.该方案对来自不同小区的用户组簇,以用户簇为对象执行基于正比例公平(PF)准则的联合调度,并根据簇内用户相互干扰情况建立功率优化模型,通过求解该模型次优解得到联合功率分配方案.系统仿真结果表明,基于用户组簇的联合调度和功率分配方案能够改善边缘用户吞吐量,同时显著提升系统吞吐量.     

WCDMA小区搜索中的功率分配

针对宽带码分多址 (WCDMA)系统中小区搜索过程的编码调制方案 ,在讨论同步信道 SCH(包括主同步信道PSCH和辅助同步信道 SSCH)性能基础上 ,研究了同步信道、公共导频信道 (CPICH)功率分配方案对小区搜索整体性能的影响。通过在加性高斯白噪声 (AWGN)信道下仿真了多时隙、多帧非相干累加的检测方法对小区搜索各步骤性能的改善 ,得到了在 16 0 m s小区搜索时间内同步信道和公共导频信道功率分配的最佳方案为 PSSCH:PPSCH=0 .2 5 :0 .75 ,PCPICH:PSCH=0 .35 :0 .6 5     

基于大规模天线阵的多长度导频机制研究

在基于时分双工的大规模天线阵系统中,导频污染是阻碍实现高频谱效率、高吞吐率的最主要瓶颈之一.传统的单长度导频机制使得用户受到所有相邻小区非正交导频序列用户的干扰,进而加重导频污染问题.因此,提出一种新的多长度导频机制(MLPS),使得目标小区各用户的导频长度可以更加接近其最优导频长度,从而减弱导频污染对系统的影响进而提升吞吐率的目的.首先,利用Monte-Carlo仿真观察出系统内各用户最优导频长度的分布情况.然后,基于多长度导频机制带来的不同长度导频间干扰与导频-数据干扰,给出一种可行的导频设计准则和两种时分双工时序策略,分别用于消除以上两类干扰.实验结果表明,相比于传统单长度导频机制,多长度导频机制在上行、下行吞吐率上分别有18%与20%的提升.     

多小区终端直通异构网络中利用图论的资源分配方案

针对在终端直通(device-to-device,D2D)用户与蜂窝用户共存的上行多小区系统中存在严重的小区内以及小区间干扰问题,提出了一种基于干扰图和最佳二分图匹配的多小区资源分配方案,以获得网络容量提升。该方案根据上行链路的传输特性获得D2D用户与蜂窝用户之间带权值的无向干扰图,根据干扰图将互干扰较大的用户分到不同的用户簇中,不同的用户簇占用不同的子载波,并利用匈牙利算法对资源块进行分配。仿真结果表明,所提出的方案以较低复杂度接近遍历最优算法,并且与部分频率复用方案比较,所提方案的系统容量提升了19.78%。     

基于博弈论的OFDMA系统多小区资源分配算法

对于蜂窝正交频分多址(OFDMA)系统,相邻小区间的同频干扰是影响系统性能提升的重要因素。该文提出了一种用于OFDMA系统上行链路的多小区资源分配算法。该算法基于博弈论,各用户在速率要求限制下以最小化发射功率为目标,在各小区独立进行信道分配的前提下,用户通过基站反馈获得当前的信道分配方案及博弈状态(同频干扰水平),以此为基础进行发射功率分配,实现了一种分布式的资源分配算法。仿真结果表明,博弈算法可大大降低系统的发射功率,且优化信道分配下的博弈算法比固定信道分配下的博弈算法还可降低系统发射功率30%。同时,博弈算法的收敛速度较快,有利于实际实现。     

一种基于MB-OFDM的超宽带多址技术

基于多频带正交频分复用超宽带（MB-OFDM-UWB）通信系统,在编码器与串并变换器之间加入一个直接序列扩频器,构建一个直接序列扩频与多级跳频相结合的多址技术.利用直接序列码分多址（DS-CDMA）为用户分配地址,提高了用户容量;同时将用户的一个数据信息扩展到多个码片上,通过多个子载波发送出去,使系统具有频率分集的效果,提高了系统抗窄带干扰和抗频率选择性衰落的性能.仿真结果表明,当误比特率为10^-2时,MB-OFDM-UWB多址方案可以改善系统信噪比5 dB左右,性能明显优于TH-PPM多址方案.     

K均值聚类的大规模MIMO导频分配策略

针对大规模多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)系统中亟待解决的导频污染问题,提出一种基于K均值聚类的导频分配策略来减轻导频污染问题.该方案基于大尺度衰落因子对用户进行门限分组,再基于用户位置信息对用户进行K均值聚类分组,并对不同组别的用户采用不同的导频分配方案.仿真结果...     

用串行干扰消除算法提高同频组网信道估计精度

为降低TD-SCDMA系统同频组网时邻区干扰对信道估计精度的影响,提出了一种逐个邻区串行干扰消除的信道估计算法.算法先消除本小区用户的信号,然后依次对每个邻区进行信道估计,重构其中的强干扰用户信号,再逐个从接收训练序列中加以消除,最后用串行消除各个邻区干扰后的接收训练序列对本小区用户进行信道估计.仿真结果表明,采用串行干扰消除的信道估计方法信道估计误差较低,将其用于上行链路的联合检测接收机,解调性能约提升2 dB.因此,所提出的信道估计算法,可有效消除邻区强干扰用户对信道估计精度的影响,从而提高了同频组网时系统的性能.     

大规模多输入多输出系统中基于匹配博弈的导频分配算法

为了使得大规模多输入多输出(MIMO)系统的上行链路可达速率最大化,提出一种基于匹配博弈的导频分配(PA-MG)算法.在用户侧,根据用户效用函数生成对导频的偏好列表,并向排列最优的导频发出申请;在基站侧,根据导频效用函数生成对请求用户的偏好列表,并依次将导频分配给排列最优的用户,直到完成所有用户的导频分配.仿真结果表明:相比于潜博弈的导频分配(PG-PA)算法,所提PA-MG算法支持的小区规模更大、复杂度更低;相比于WGC-PD(Weighted Graph Coloring Based Pilot Decontamination)算法,PA-MG算法能够获得更大的上行链路可达速率,各用户的信干噪比分布更均匀,且对阴影衰落的鲁棒性更强.     

基于混合导频辅助的大规模MIMO上行链路信道估计

针对多小区多用户大规模MIMO上行链路传输,本文提出了一种基于混合导频的信道估计方案.通过在一个数据帧内设计时分导频及隐含导频两种导频格式,进行对信道参数的联合估计.相较传统的单一导频方案,混合导频可实现两种导频的优势互补.在天线数较大的前提下,分析推导出利用混合导频信道估计的上行链路吞吐率近似封闭解,从而明确了混合导频中时分导频与隐含导频的优化准则.仿真结果表明,时分导频适用于数据帧长较长的传输环境,隐含导频在数据帧长较短的情况下更具优势,而两者的结合可极大提高系统的性能.     

OFDM系统上行链路改进信道估计方法

本文提出正交频分复用（OFDM）系统中基于码分复用（CDM）导频的上行链路的信道估计方法以减小导频序列间的干扰。在上行链路中,不同用户的导频的非正交性会极大地降低信道估计的性能,本文提出在信道估计中使用干扰删除来解决这一问题。仿真结果表明,我们的方法的性能与解相关方法相似,但复杂度更低。     

一种双维度上的导频复用方法及其性能分析

针对蜂窝系统中导频稀缺和边缘用户性能不足的问题,提出了合理提升导频利用率的方法,该方法通过在不同的环区内设计各自的导频复用程度来实现.有别于传统的扇区划分,以基站与用户终端的距离为指标划分出若干环区,使小区中心用户与边缘用户有明晰的区隔.一方面利用高复用因子提高小区中心区域的导频利用率,另一方面利用低复用因子保证边缘用户的通信质量.环区划分所对应的导频微观复用是以小区为单位的宏观复用的补充,两种复用模式结合成双维度导频复用,使导频复用程度的调节更精细,易于实现用户容量与用户体验的平衡.仿真结果验证了上述优势,并显示出在导频资源受限的条件下,双维度导频复用在增大用户承载量的同时能降低来自邻近小区的导频污染.     

基于时间反演的全双工自干扰消除研究

针对全双工大规模多输入多输出(MIMO)系统中存在的严重自干扰问题,提出了一种基于时间反演的全双工通信传输方案.首先,对导频序列进行时间反演预编码来估计等效自干扰信道,使导频序列的长度不依赖于天线数而与用户数有关;然后,根据所估计的等效自干扰信道增益在基站接收端重构该干扰并将其减去,达到消除节点处同频干扰的效果;最后,时间反演在基站接收端,作为接收波束赋形,减少用户间干扰并降低系统误码率.理论分析与仿真结果表明:与其他传输方案对比,所提方案对自干扰抑制效果更佳,上行链路可达速率更高,系统误码率更低,并且当天线数少于140时,系统拥有更高的频谱效率.     

一种基于基站协同的波束形成算法

将MIMO和波束形成相结合,可以有效地消除用户间的干扰,在多小区环境下,用户还受到来自小区内的同频干扰（CCI）。针对小区用户受到的CCI,改进了基于信号漏损比的波束形成算法,将其应用于多小区环境。该算法考虑小区内用户所受同频干扰影响的差异,根据用户信号功率、漏损给本小区内用户的干扰功率和临近小区用户的干扰功率重新定义信号漏损比。按照用户信号漏损比最大化的原则,利用基站协同,多小区联合选择波束形成矢量,并对该算法在不同条件下进行了仿真分析,结果表明该算法降低了多小区覆盖的用户的误比特率。     

一种基于基站协同的波束形成算法

将MIMO和波束形成相结合,可以有效地消除用户间的干扰,在多小区环境下,用户还受到来自小区内的同频干扰(CCI)。针对小区用户受到的CCI,改进了基于信号漏损比的波束形成算法,将其应用于多小区环境。该算法考虑小区内用户所受同频干扰影响的差异,根据用户信号功率、漏损给本小区内用户的干扰功率和临近小区用户的干扰功率重新定义信号漏损比。按照用户信号漏损比最大化的原则,利用基站协同,多小区联合选择波束形成矢量,并对该算法在不同条件下进行了仿真分析,结果表明该算法降低了多小区覆盖的用户的误比特率。     

多小区大规模MIMO中基于角度域的导频分配策略

在多小区大规模多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)系统中,导频污染(pilot contamination,PC)已成为限制整个系统性能的瓶颈。针对最小均方误差估计(minimum mean square error,MMSE)去污染方案复杂度高的问题,提出一种简便的导频分配方案,即利用信道离散傅里叶变换峰值位置和信道角度参数的关系,将导频资源映射到不同角度范围,从而基站可以从角度域恢复出信道信息。同时,给出了角度域信道恢复公式,分析了角度域分组数与去污染能力的关系。通过数值仿真结果表明,所提出的方案具有较好的导频污染抑制能力,同时具有更低的计算复杂度。     

基于光OFDM信号导频功率分配优化的信道估计研究

针对光通信传输时会受到色散和衰减的影响,传输过程中融合拥有高频谱率和抗干扰色散等特性的新技术—正交频分复用(OFDM)技术,可以有效地减弱各种干扰影响。结合Matlab、OptiSystem仿真平台与导频信道估计技术,建立直接检测光OFDM系统仿真模型,设计5种功率分配优化方案并开展仿真试验研究。结果表明:当导频功率随频率增加而递增时,OFDM信号的误码率(BER)性能最优,功率随频率增加而递减时OFDM信号的BER性能最差;频率增加而导频功率先递减后递增的分配方式最佳,等功率的分配方式最差。导频功率分配时,在信道状况相对较差的高频和低频处适当增加导频功率可有效抑制衰减和干扰,系统性能处于最佳状态。     

蜂窝系统导频的一种小尺度复用方法

随着5G商用时代的来临，移动通信的用户和业务量持续呈现迅猛增长的态势，导频资源的发掘量却相对极其有限. 针对大多数场景中导频稀缺、利用率亟待提高的需求，以传统的大尺度复用为基础提出一种小尺度复用方法，将小区划分为若干环区；同时打破同一小区内复用因子一致的限制，依照不同环区的覆盖为用户分配不同的复用因子. 为降低干扰的负面影响，小区边缘用户比小区中心用户拥有更低的复用因子，而小区中心用户的高程度复用则有效地节省了导频资源. 小尺度的导频分配机制虽然比大尺度复杂，但它能更科学地平衡不同用户的通信质量和系统的导频消耗，也能根据用户量更细致地调整导频复用的程度. 仿真结果表明，小尺度复用充分利用了各复用因子的特性，随用户的增减进行自适应的环区调整和复用因子重配，有效改善了导频复用的效果. 仿真中体现的部分系统配置或外在因素对通信指标的影响，为小尺度复用提供了实际应用方面的参考.     

一种基于新训练序列的正交频分复用小区搜索方法

为了增加正交频分复用(OFDM)小区识别的数量,同时保持小区搜索的性能,设计了一种新的OFDM小区搜索方案.其核心思想是在载波上先加载称为"子载波模板"的伪随机序列,然后再加载频域差分序列.针对这种新的结构,该方案还设计了一种联合估计算法,可在性能保持不变的情况下,增加10~20倍识别小区的数量.