有序分布式正三角形小区结构的功控算法和中断容量分析

正确选择小区内部的分布式天线模块可以提高覆盖区的通信质量,如果各分布式天线模块之间没有能量协作,也即每个天线模块都有自己的功率限制,那么天线模块的覆盖范围会小于只有和功率限制的天线模块的覆盖范围.综合考虑分布式天线模块选择和天线模块的功率限制,提出了一种正三角形小区通信系统(triangular cellular communication system, TCCS)和相应的下行功率控制策略.基于多小区环境和单用户系统的假设,研究了TCCS的中断容量.仿真实验表明,TCCS在小区的不同部分都具有平坦的容量分布.实验数值分析进一步说明,即使各天线模块都有功率限制,TCCS仍然可以增大覆盖面积,并且TCCS的容量高于使用传统分布式功控策略系统.     

基站协作系统中的低复杂度天线选择算法

根据多基站协作系统的特点,提出了2种次优的低复杂度天线选择算法：基于协作基站总体信道矩阵范数的天线选择算法(aggregate channel frobenius norm antenna seltction,ACFAS）和基于每个协作基站信道矩阵范数的天线选择算法(individual channel frobenius norm antenna seltction,ICFAS）。 ACFAS算法以全部协作基站与用户的整体信道矩阵的Frobenius范数为天线选择的目标函数,而ICFAS算法则以参与协作的每个基站与用户的信道矩阵的Frobenius范数为天线选择的目标函数。仿真结果和复杂度分析表明,提出的多基站协作系统天线选择算法复杂度较低,但是系统的容量性能受到损失,是一种次优的低复杂度天线选择算法。     

分布式天线系统中基于天线选择的能量效率优化

为了进一步解决无线通信系统的能量消耗问题,以分布式天线系统单小区为模型,提出了一种将天线选择和功率分配技术相结合的最大能量效率优化算法(max-ANPO-EE算法):通过选取用户一定距离范围内的天线后,利用拉格朗日函数和次梯度得到各个天线的最优发送功率,从而推导出相应的能量效率性能表达式,得到最优的能量效率.仿真结果表明:在用户和天线随机分布的单蜂窝小区网络内,max-ANPO-EE算法能获得比较好的性能.     

基站协作预编码中的用户及天线联合选择

基站协作预编码能支持的用户数往往受到天线数的限制,因此需要对用户进行选择.此外,为了进一步减小对其他用户的干扰,还可以对接收天线进行选择.因此,文中以最大化系统和容量为准则,提出两种基站协作系统中的低复杂度次最优用户及天线联合选择算法.一种是基于容量的算法,另一种是基于范数的算法,这两种算法都利用贪婪的思想在进行用户选...     

基于最小化系统功率的多小区蜂窝中继波束成形研究

为了减少小区间干扰给用户通信带来的不利影响,研究了多小区通信系统协作传输技术.提出了一种联合优化多小区基站和中继波束成形权重的迭代优化策略,在用户信干噪比限制下达到了最小化系统总功率的目标.利用半正定放松技术把上述优化问题转化为半正定规划问题,从而通过内点法得到最优解.仿真结果表明,提出的多小区基站和中继波束成形权重的迭代优化策略只需要有限的几次迭代就可达到最优的性能,并给出了在性能与基站天线和中继数目之间的折中,从而利用最少的系统资源,达到降低相邻小区用户干扰,保证用户的正常通信质量的目标.     

基于基站频谱借用的协作通信网负载均衡机制

针对现有基于信道借用负载均衡技术需要基站间信息的频繁交互而增加网络信令开销和能量消耗问题,提出一种将频谱感知技术应用于协作通信网络负载均衡的机制。该机制中基站利用能量检测频谱感知技术实时感知网络的频谱空洞,生成可借用的频谱集合。基站出现资源耗尽时调用可借用频谱集合,选择目标用户,并根据目标用户是否有协作给用户借用频谱。若用户不存在协作,则以最大化联合频谱空闲率和频谱质量的效用函数为目标给用户借用直接链路的频谱;若用户存在协作,则在直接链路选择的基础上,以最大化效用函数进行频谱和协作用户的联合选择。仿真表明该机制在网络公平性性能上提升了0.5%~1.1%,在容量性能上提升了0.61%~1.4%,在资源利用率上提升了0.63%~1.4%。     

用于多小区多用户MIMO系统的干扰抑制方法

针对每个基站有多个发射天线、每个用户有多个接收天线的多小区多用户多输入多输出(MIMO)下行网络系统,为抑制小区外干扰和小区内干扰对小区边缘用户的影响,分别基于块对角化算法和最小均方误差算法提出了两种非迭代干扰抑制方法,并分析了发射天线数和接收天线数受用户数及小区个数的影响.仿真结果显示,这两种方法均能很好地提高小区边缘用户的频谱效率.     

基于天线选择与协作通信联合的物理层安全增强方法

目前物理层安全研究大多假设用户是静止的,并未考虑其移动性对安全性能所造成的影响.为此提出一种联合天线选择(TAS)与协作通信(Cop)的物理层安全传输方法 TAS-Cop.首先,两个彼此相隔一定距离的基站都具有多根天线,利用天线选择技术,每个基站都选择能使合法接收用户信噪比最大的天线发送保密信息;其次,当用户在两个基站覆盖范围内移动时,彼此之间通过协作以寻求最佳的安全性能.在此基础上推导了瑞利衰落信道下的非零安全容量概率和容量中断概率的闭式表达,并设计了基站之间的最佳功率分配策略.仿真结果表明,与已有的TAS方法相比,TAS-Cop能更有效地满足当用户移动时的安全性能.     

分布式天线系统中的天线位置优化

分布式天线系统(DAS)的天线位置直接决定着系统无线覆盖的可靠性和高效性性能.讨论如何在满足用户通信质量需求的前提下,通过优化天线位置来提高天线效率,使系统更加绿色.首先推导了DAS基于无线覆盖可靠性和高效性的天线效率公式,并提出基于这两种天线效率的相应天线位置优化方法.分析和仿真结果表明,通过优化天线位置,可以减少小区内的天线数目或最小化其平均最小接入距离,以提高天线效率、最小化系统总发射功率和降低布网成本.     

基于保护邻居基站主载波的载波（重）选算法

毫微基站(Femtocell)的引入,给无线网络的干扰管理带来新的挑战。在动态部署Femtocell的网络中,每个进入网络的基站选一个载波作为主载波,主载波提供小区的全局覆盖和初始化接入服务。主载波选择的好坏,直接影响小区边缘用户的通信质量。本文提出基于保护邻居基站主载波的家庭基站载波重选算法,基站借助用户测量汇报得到背景干扰信息,重选主载波;本算法着重考虑对邻居基站边缘用户影响,降低小区边缘干扰。仿真结果表明,该算法可以提高系统平均吞吐量和边缘用户的频谱效率。