协作多点系统的本地预编码改进算法

摘要：
为了提高LTE Advanced系统小区边缘用户的吞吐量,在现有协作多点（CoMP）传输方案基础上提出了一种CoMP系统的本地预编码改进算法,以解决传统本地预编码算法在高秩（秩不小于2）信道下的层间干扰问题.该方法在发射端有选择地引入层交换与相位校正操作,并按照接收端信干噪比最大的准则确定交换及校正策略.仿真结果表明,改进算法能有效提高小区边缘用户的谱效率,进而增大小区边缘用户的吞吐量.
关键词：
协作多点传输; 本地预编码; 层交换; 相位校正; 谱效率
中图分类号： TN 911.72
文献标志码： A     

LTE-A协同通信链路部分信道预编码传输

为了实现协同传输系统上行链路源和中继上的预编码传输,并与空时分组码相结合来改善实际传输的性能,使用一种基于迫零算法的预编码方案.针对迫零算法功率效率低的问题提出了一种基于接收信噪比最大的非完全信道预编码,得以将传统MIMO系统中的预编码技术运用于协同通信系统中.链路级仿真结果表明,在源端及中继端采取预编码处理并与空时分...     

认知网络预编码干扰对齐算法

针对一对主用户和多对次用户的认知多输入多输出（MIMO）系统,通过对次用户的发送端的两次预编码设计,在消除主次用户间干扰的基础上减少次用户间的干扰,有效地提高系统容量。第一次进行的预编码设计使用注水法将认知用户对于主用户的干扰对齐到主用户没有使用的空间子信道,第二次进行的预编码设计使用了最大信干噪比算法来消除次用户间的干扰。理论分析和仿真结果表明,算法在有效消除对主用户干扰的同时,次用户的吞吐量相比传统的认知系统注水功率分配法有显著提升。     

基于子带预编码的多点协作OFDM系统定时对齐

在正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)的多点协作(coordinated multi-point,CoMP)系统中,以子带为单位进行信道状态信息的反馈和预编码处理,可以有效降低反馈开销。但当参与协作的不同基站到达用户存在传输时延差时,会导致用户经历的等效信道多径时延扩大,增大子带内信道的起伏,进一步增大逐子带信道反馈的误差。该文分析了基站传输时延差对信道反馈误差的影响,提出了基于传输时延差长期统计值反馈的频域相位旋转法进行定时对齐,来改善传输时延差对逐子带处理OFDM-CoMP系统性能的影响。仿真结果表明:该方法只需增加较少的运算量及反馈信息即可获得明显的系统和速率增益,适用于实际OFDM-CoMP系统。     

基于非合作博弈论的CoMP系统功率分配算法

针对下行单用户多点协作传输系统(SU-CoMP)的资源分配问题,提出一种基于非合作博弈论的动态功率分配算法.首先协调不同用户在同频子信道上的发射功率,然后建立新定价机制下的功率分配博弈模型.在此基础上分析CoMP用户在其协作簇内功率分配时相互协作,推导该模型的求解算法,最后论证该算法纳什均衡解的存在性和唯一性.仿真结果表明,所提算法能提升边缘用户频谱利用率,减小功耗.     

多用户MIMO系统预编码的技术研究

预编码是一种应用于发射端以达到抑制多用户间干扰的预均衡方法。MIMO预编码技术可有效防止误码扩散,大大降低接收端的复杂度。该文对多用户MIMO系统预编码的几种算法进行了研究,分析了其各自的优缺点,并提出了改进方法。其中包括迫零（ZF）线性预编码、块对角化（BD）线性预编码、最小均方误差（MMSE）线性预编码及信漏比（SLR）线性预编码。     

基于多业务CoMP的LTE-A下行调度算法性能研究

协作多点传输(CoMP)是LTE-A实现网络无缝、高速覆盖的一个关键技术,该技术能够克服小区间干扰,提高无线频谱传输效率,可以有效解决小区间干扰的问题.依据3GPP技术报告中所确立的仿真参数标准在FTP和VoIP业务混合的场景下,对轮询和比例公平调度算法的CoMP性能和增益进行了系统级仿真并总结了仿真结果.     

一种新的非线性预编码算法

为解决传统模代数预编码算法在信道条件不好时误码率高的问题,提出了将格点减少技术与模代数算法相结合的新的非线性预编码算法.该算法利用格点减少技术对实际信道矩阵进行正交处理,以提升系统的整体误码性能及保证用户间的公平性.仿真结果表明,该算法能够明显地改善系统的误码性能,且随着信噪比的提高,该算法的性能也逐渐提升.     

MU-MIMO系统的线性预编码和功率分配算法

针对下行链路多用户MIMO系统,提出了一种联合预编码和功率分配的算法.该算法能够优化系统的信道容量,同时也保证了每个用户的服务质量要求.首先求解线性预编码;在此基础上,通过分布式的功率分配,使得在满足各个用户服务质量要求的前提下,信道容量最大化.算法与现有的结合功率分配的预编码策略相比,在达到较高的信道容量的同时,也能满足各用户的最低速率要求(QoS).仿真试验表明:高信噪比(10～20dB)的情况下,在达到相等的信道容量时,算法平均可获得1dB的增益;在低信噪比(0～6dB)的情况下也能满足各用户的QoS要求.     

LTE-A系统协作多点传输联合处理预编码方法

针对目前多用户协作多点传输（MU-CoMP）中常用的预编码算法、迫零（ZF）算法和块对角化（BD）算法中同一用户的各子信道的等效信道增益不同,导致系统整体误码率较高这一现象,提出将块对角化几何均值分解的模代数（BD-GMD-THP）预编码算法应用于MU-CoMP系统.此方法可实现系统每用户内各子信道增益一致,均衡了用户内各子信道的误码率性能.仿真结果表明,该算法可以有效降低系统总误码率,提高MU-CoMP系统性能,有一定的实用价值.     

下行多小区MIMO系统协作多点传输联合调度机制

提出一种基于协作多点传输的下行多小区多输入多输出(MIMO)系统联合调度机制,充分利用多小区间的联合调度来降低小区间的干扰,提高系统的吞吐量.该方案利用多小区基站间的协作,根据用户反馈的信道信息间的相关性,在不牺牲系统资源情况下联合调度互相干扰小的用户抑制小区间的干扰.仿真表明:该方案在相同情况下与传统的多小区下行MIMO系统相比,具有显著的小区平均系统吞吐量增益及边缘用户吞吐量增益.     

多输入多输出系统下低复杂度的自适应预编码方法

针对多输入多输出衰落信道中存在的码间干扰和多径干扰问题，提出了一种具有低复杂度的自适应预编码方案．该方案在发送端和接收端分别放置了预编码器和基于迫零算法的接收机，这样接收机在进行均衡译码的同时，将信道信息反馈给发送端，发送端便可以随之选择发送子载波的数目以及预编码矩阵，完成自适应预编码．该方案可有效降低系统的误码率．仿真结果表明，当误码率为10^-3时，在传输信道信息未知的情况下，该方案的信噪比比信道信息已知的基于最小均方误差预编码方案高1．3dB，且复杂度大大降低．     

协作多点传输技术对LTE随机接入过程的影响

协作多点传输技术通过对多个小区进行联合调度和协作传输,降低小区间干扰,提高小区边缘用户的性能和扇区吞吐量。随机接入过程是移动通信系统中UE与网络建立连接、进行通信的首要过程,必将受到这种新的传输模式的影响。对其接入场景与接入流程、资源请求过程的资源分配问题、部分切换过程及新的接入方式进行探讨,提出这些过程在CoMP环境下的演进方向。     

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。     

一种考虑不确定性双臂机器人的鲁棒协调控制方案

研究了双臂机器人操作工件运动过程的动力学鲁棒协调控制,在载荷优化分配的基础上建立了系统的动力学方程.针对双臂操作系统动力学模型的不确定性,基于计算力矩结构提出了一种鲁棒协调控制方案,该方案能有效克服系统的不确定性影响和抖振,使得工件运动能较好地跟踪期望的运动轨迹,而当工件匀速运动时能保证内力跟踪误差有界.对平面双臂机器人操作工件的协调运动进行算例仿真.理论分析及仿真结果证明了控制方案的有效性.     

多臂协调搬物系统的递阶控制

本文采用大系统理论中的递阶控制结构,由上级协调器通过修正协调因子来在线调整下级子系统(机械臂)的控制任务.利用这一结构,一旦协调因子确定,各子系统的控制量可以同时并行地进行计算,从而使全局系统的动力学控制计算任务分散化,大大提高了控制的实时性.     

多用户多输入多输出系统下行链路的线性预编码和功率分配

针对下行链路多用户多输入多输出(MIMO)系统,提出了一种简单的联合预编码和动态功率分配的方法.该方法把复杂的联合线性预编码设计和功率分配的优化问题分解成两步实现,简化了问题的求解.首先求解线性预编码,然后在此基础上,通过优化不同用户的功率分配,使各用户的信干噪比(SINR)相同且最大化,改善了的系统的误码率(BER)性能.仿真表明,所提出的方法与现有的方法相比,可以获得较大的信噪比(SNR)增益.     

带波束形成的在单频网广播中的信道均衡

针对数字电视地面广播在单频网(SFN)应用中的复杂多径问题，提出了一种基于多输入多输出(MIMO)系统的SFN信道模型，以获取信号的空间信息，从而得到一种新的均衡方案．该方案用波束形成器将来自不同发射机的信号进行分离，有效避免了在此过程中SFN信号固有的大时延和大幅度多径，输出的各路信号通过一组均衡器，再经过相位和时延校正后合并输出，得到SFN增益．仿真结果表明，这种方法比传统的均衡方法得到了更快的收敛速度和更好的性能．