基于凸优化理论的多用户MIMO SDMA系统

提出了一种基于凸优化理论的多用户MIMO SDMA联合发送一接收优化系统．在此系统中,将各用户的比特误码率作为目标函数通过凸优化理论来得到发送权矩阵和接收权矩阵,使系统在各用户同时达到最优的接收性能．模拟结果表明,这样得出的MIMO SDMA系统性能比传统的以最小均方误差为标准的系统性能有明显的改善。     

空分和频分混合接入方式下的无线资源调度算法

为进一步引入分集增益以提高无线资源频谱利用率,针对多用户多输入多输出正交频分复用(MIMO-OFDM)系统下行传输,提出联合OFDM和多用户空间复用MIMO混合接入方式下的用户调度和功率分配算法。采用这种混合接入方式不仅能够通过频率信道和空间信道的调度产生多用户分集增益,也能有效避免空分复用(SDMA)中频率复用产生的共信道干扰问题。在资源分配上,基于广义处理机共享(GPS)优化模型提出基于信道状态的并行加权公平队列(Cap-WFQ)调度和功率分配算法,算法在保证多媒体用户的最小数据率要求的同时优化系统吞吐量。     

空分和频分混合接入方式下的无线资源调度算法

为进一步引入分集增益以提高无线资源频谱利用率,针对多用户多输入多输出-正交频分复用(MIMO-OFDM)系统下行传输,提出联合OFDM和多用户空间复用MIMO混合接入方式下的用户调度和功率分配算法。采用这种混合接入方式不仅能够通过频率信道和空间信道的调度产生多用户分集增益,而且能有效避免空分复用(SDMA)中频率复用产生的共信道干扰问题。在资源分配上,基于广义处理机共享(GPS)优化模型提出基于信道状态的并行加权公平队列(Cap-WFQ)调度和功率分配算法,算法在保证多媒体用户的最小数据率要求的同时优化系统的吞吐量。     

一种新的基于遗传算法的OFDM系统跨层资源分配方案

在进行多用户OFDM系统的MAC层设计时,提出一种同时考虑应用层分组到达过程,用户时延QoS和物理层子载波信道条件的跨层资源分配方案.该方案将这三层综合成一个整体考虑,把问题归结为约束函数优化问题.为了有效解决该优化问题,又提出一种低复杂度的基于精英选择的遗传算法.数值计算实例证明了所提算法的有效性,且其低复杂度使得它非常适用于实际系统中.     

无线多跳网络中基于QoS保证的TCP速率控制跨层优化算法

无线多跳网络(wireless multiple-hop networks,WMN)是近年来快速发展的网络技术,具有可靠性高、网络扩展性好等优势,但其通信环境多跳以及动态自组织的特点,给多媒体业务的应用带来了巨大的挑战。在本文中,提出了基于网络效用最大化(network utility maximization,NUM)的跨层联合优化算法,此算法是一种联合传输层、MAC层、物理层,利用凸优化方法,以网络效用最大化为目标的TCP速率控制和MAC接入竞争跨层联合优化算法,在保证多媒体业务端到端的QoS(quality of service)服务质量前提下,最大限度地提高网络的整体吞吐量。仿真结果表明,此算法可以根据本地网络信息,对系统进行全局优化,大大降低了系统的时延,提升了系统的吞吐量,同时能够满足应用的QoS要求。     

基于旋转直积码本的3D有限反馈SDMA方案

为平衡反馈开销和系统性能,在频分双工(FDD)系统下,针对三维多输入多输出(3D MIMO)系统的多用户预编码问题,提出一种应用于3D MIMO系统的基于统计信道信息的空分多址(SDMA)方法.首先,基于三维信道的空间相关性,提出3D MIMO中基于旋转直积的用户分簇码本设计,码本中每个分簇基的列向量相互正交,可作为发送方向用于下行预编码;其次,用户根据下行信道估计所得到的发端相关矩阵选取所在的分簇基及发送方向,并以长周期将其索引反馈至基站;最后,基站调度用户实现下行多用户传输.仿真结果表明:在信道相关性较高的情况下,该方法可以显著提升系统的吞吐量,且只须长时间向基站反馈信息,上行反馈开销极小.     

基于MIMO信道误差模型的保障QoS的自适应调制

以系统总速率最大化为目标,提出了一种基于信道误差模型的多用户MIMO下行系统保障用户QoS的资源分配机制.基站应用空分多址接入(SDMA),同时支持多个用户,利用线性预编码方法抵消用户间的干扰,提出发射端在非理想信道信息情形下提供用户QoS保障的自适应调制方案.为降低系统复杂度,提出应用于实际系统的次优算法.仿真结果表明:所提出的次优算法在将指数级复杂度变为线性复杂度的同时,性能非常接近最优算法.     

新型多用户MIMO-OFDM 跨层资源分配算法

为解决多用户MIMO-OFDM( Multiple Input Multiple Output-Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 下行链路系统中由于分层设计信息不完整造成的资源分配不合理的问题,提出了一种基于最低速率约束的跨层资源分配算法。该算法综合考虑不同用户服务质量要求、媒体接入控制层队列情况和物理层信道状态信息,在满足总功率限制和用户最低速率约束的条件下,以系统吞吐量最大化为目标,进行物理层子载波和功率的联合分配。仿真结果表明,该算法不仅能满足不同用户的服务质量要求,而且能达到较高的系统吞吐量。     

全维度多天线下SWIPT系统的安全速率分析

针对在多用户下行链路传输网络中,现有研究均是在二维信道中分析SWIPT系统的安全速率,忽略了垂直维度对物理层安全的影响这一问题,在全维度大规模平面天线阵列场景下,假设统计信道状态信息存在多个窃听用户,利用使每个用户遍历传输速率最大化而获取的最优3D波束成型方案,推导出收集能量约束条件下的系统安全传输速率.采用拉格朗日松弛优化算法联合优化发射功率和功率分流比,得到最大化系统安全速率的最优解.仿真结果表明:采用3D波束成型传输方案能够提高系统的安全性,对实际系统具有指导意义.     

基于用户公平性的OFDMA业务分集资源调度算法

提出了一种基于用户公平性、适用于多用户传多业务的OFDMA移动通信系统的资源调度算法。该算法采用跨层设计方案,综合考虑MAC层业务的QoS要求和物理层的信道状态信息进行自适应资源调度,以实现提高系统容量和保证用户公平性之间的折中与优化。仿真结果表明,相对于未采用业务分集的方案,该文所提算法能够显著的提高系统容量;同时,相对于已有的基于容量最大化的算法,所提算法在保证用户公平性方面有明显的优势。     

MC-CDMA系统采用多用户检测器的性能分析

分析了MC—CDMA系统采用多用户检测器的性能，多用户检测器采用解相关—并行干扰抵消体制。在同样的慢瑞利衰落多径信道条件下，与Hara提出的单用户检测体制进行比较，同时分析了上行和下行信道的情况。仿真结果显示在无信道估计错误时，在下行信道，单用户MMSEC检测性能较好，但在上行信道多用户检测器的性能远远好于单用户检测器。文中迈进一步仿真分析了信道估计错误对检测器的影响，发现对于较大的信道估计错误，多用户检测器比单用户检测器更敏感。结论是MMSEC只适用于下行MC—CDMA系统，而多用户检测器是上行MC—CDMA系统信道估计错误很小时的极佳方案。     

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.     

WiMAX技术特点和应用前景

介绍了WiMAX和802.16标准的关系,阐述了802.16标准主要是在2～66GHz频段的无线接入系统中,规范和测试空中接口物理层和媒质接入控制层,其系列中7个主要标准对应的非视距传输、OFDM等技术领域,通过对WiMAX技术的应用、物理层、MAC层业务能力、网络架构特点的分析,给出了WiMAX技术的6大应用模式及其应用前景。     

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．     

室内多用户MIMO系统下行链路空分多址算法研究

多天线技术可在不额外增加功率和带宽的条件下成倍提升无线资源的频谱效率,改善通信质量.本文提出了一种适合于室内分布系统场景的多用户MIMO下行链路空分多址算法.首先通过测量不同用户在不同通道上的功率来计算空分多址用户间的信号干扰比值,然后根据该信号干扰比值进行初步的空分多址判决,最后对空分多址用户进行干扰补偿.仿真结果表明该空分多址算法可以大幅提升室内分布系统的容量.     

一种WLAN中优化上下行公平性的MAC机制

802.11 WLAN基础架构的DCF模式中,AP在竞争信道中并无优势,导致上下行带宽严重不对称,并且随着竞争站点数增加,信道利用率下降.为获取上下行比例控制下信道的最优利用率,首先根据数学模型得到竞争站点数与AP/STA最优初始竞争窗口值的关系,在此基础上提出一种新的MAC机制,通过分别设置AP/STA的初始竞争窗口,以达到优化目的.仿真结果符合数学模型,有效地提高了信道利用率,实现上下行带宽控制.