有限反馈MIMO系统下行链路用户调度与功率分配

研究基于有限反馈的下行MIMO系统中的用户调度和功率分配问题,并利用随机多波束形成的思想提出了相应的实现算法.所提出的用户调度算法只将各用户的最大和第2最大信干噪比及其对应的波束索引号反馈给基站,仿真结果表明,与现有方法相比,该算法更好地获得了所需反馈量和系统吞吐量之间的折衷.所提出的功率分配算法则充分利用了基站端所能获得的部分信道信息,仿真结果表明,与传统的平均分配算法相比,在发射总功率一定的情况下,该算法可以获得更高的系统吞吐量.将两种算法相互结合,可以在不增加反馈量的情况下获得更好的系统性能.     

OFDMA系统中多波束机会波束成形的门限反馈

多用户MIMO-OFDMA是未来无线通信的重要技术体制. 当MIMO-OFDMA系统利用全部用户获取多用户分集时,系统反馈量很大. 为了解决这一问题,提出一种基于门限反馈实现部分多用户分集的多波束机会波束成形算法. 用户计算每个子载波上各波束的接收信干比(signal to interference-plus-noise ratio, SINR),把SINR 超过某一门限的信息反馈给基站. 以预设的平均资源利用率为目标,给出确定最佳门限值的方案,定量分析门限反馈算法的反馈量,证明其反馈总量随用户数目的增大而趋于一个较小的恒定值. 仿真结果表明,通过预设目标平均资源利用率可有效确定门限值,能在吞吐量性能损失很小的情况下显著降低系统的反馈开销.     

多小区有限反馈系统中的双码本设计

针对两小区的Wyner 模型有限反馈无法达到满复用增益的问题,提出一种能使系统达到满复用增益的双码本方案. 该方案利用反馈的信道夹角信息(perfect channel, PI) 的统计特性,获得PI 的概率密度函数,在此基础上设计了一种非均匀量化的反馈夹角码本. 仿真结果表明,与传统的CDI 反馈方案的系统容量相比,在不增
加反馈比特的条件下性能有2.5 dB 的提升;相对于均匀量化PI 方案,系统容量性能有1 dB 的提升.     

连续迭代优化SLNR准则的下行多用户MIMO预编码

多用户MIMO下行链路通信系统必须设计合适的预编码方案来抑制多用户间的共信道干扰. 该文提出一种基于连续迭代优化信号泄漏噪声比最大准则的预编码方法.利用已知用户未使用的子信道空间增大其他用户的预编码空间自由度,降低干扰泄漏,并用迭代法进一步抑制多用户干扰,提高接收端信干比.该方法仅在发射端使用用户的信道信息优化与编码矩阵,不需要基站与用户协作,接收端可自由选择检测算法,且不会增加系统开销.仿真结果表明,所提方法取得了比原SLNR方法更好的系统性能,且具有较快的收敛速度,实用性较强.     

信道预测下的迫零波束形成系统的性能

分析了反馈时延对于迫零(zero-forcing, ZF)波束形成系统和容量性能的影响,提出采用最小均方误差信道预测技术补偿反馈时延. 基于ZF系统信干噪比的概率密度函数,推导了信道信息存在误差时该系统和容量期望的解析表达式. 数值仿真表明,预测器有效利用了信道的时间相关性,补偿了反馈时延带来的容量损失,仿真结果与理论分析结果吻合.     

有限反馈的多小区协作多模传输方法

摘要： 多小区协作多天线技术能够有效降低蜂窝系统小区间干扰,提升边缘吞吐率,然而其性能依赖于各基站获取的信道状态信息的准确性和基站间的协作程度. 该文以两小区模型为基础,分析了基于有限反馈的信道状态信息对多小区局部联合传输性能的影响,并针对用户在多小区边缘的分布特征,提出基于用户分布位置的多模传输切换策略. 仿真结果表明,该策略有效提升了小区边缘吞吐率.     

基于信道弱特征随机加扰的宽带系统物理层加密算法

针对无线宽带系统面临的窃听问题,提出一种基于信道时域弱特征随机加扰的物理层加密算法. 发送用户利用特征值分解将非奇异的授权用户信道特征矩阵分解成多个并联子信道,然后选择具有强特征的子信道发送有用信息,将具有弱特征的子信道转化为快时变信道,使授权用户接收信号趋于稳定,窃听用户接收信号质量恶化. 仿真结果表明,该算法通过特征选取可降低对授权用户的信道要求,同时降低窃听用户的SINR使窃听保持较高的误码率,从而提高系统安全性.     

分布式多小区联合传输中的自适应反馈比特分配

基于有限反馈的分布式多小区联合传输系统,提出一种自适应比特分配方案. 通过分析有限反馈造成的系统总速率损失,得到速率损失近似上界与用户分配给各信道的反馈比特数的闭式函数关系. 根据该闭式表达提出了一种自适应反馈比特分配方案,该方案基于不同信道的反馈比特数对速率的影响,在用户各信道之间自适应分配反馈比特数,显著减小了有限反馈带来的速率损失,提高了系统速率. 算法复杂度分析表明,该方案无需增加额外的周期性反馈信息,也无需巨大的计算量,易于在实际系统中实现. 仿真结果验证了该方案的性能.     

无线多信道中继网络的中继选择性机会调度

为了有效利用OFDMA网络中多点中继协作以提高系统吞吐量,提出了考虑中继选择的调度优化模型.模型以提高系统吞吐量和兼顾用户公平性为目的,以信道无干扰分配为约束条件来进行机会调度. 提出了从路径多样性和链路多样性角度设计新的机会调度算法,算法结合信道分配和中继选择建立用户最优路径,然后机会选择用户. 仿真结果表明了中继选择的机会调度可以明显提升网络吞吐量,也保障了用户公平性.     

放大转发协作通信中继位置对SER性能的影响

针对放大转发协作网络多跳中继节点位置对系统性能的影响,分析了端到端链路的误码率. 根据误码率并通过设定不同节点间距离来确定最优中继位置. 针对多跳中继网络,提出了基于信道状态信息的节点选择算法,在不同的选取准则下以最小值最大化为目标. 为了考虑中继位置,进而提出基于节点位置信息的中继节点选择算法,确保选择一个最低误码率的节点为协作节点. 仿真结果表明,多跳中继最优位置处于源节点和目的节点的中点处. 与已有放大转发模式下的单跳中继相比,多跳中继在系统具有较低的总传输功率时具有更好的性能.