多小区Massive MIMO系统的分布式导频优化分配

研究了多小区大规模多输入多输出系统用于缓解导频污染问题的导频资源优化分配。在假定导频序列个数与单个小区内用户数相同的前提下,仅利用小区基站与用户终端之间的大尺度衰落信息,以提升用户平均传输速率为目标,提出2种可逐个小区执行的分布式导频优化方案:交换搜索与干扰度量。交换搜索算法通过将任意小区内任意2个用户的导频序列相交换进而搜索得到最佳导频分配方案,而干扰度量方案基于对不同小区用户间干扰值的度量来进行导频优化。数值结果显示,新提出的2种方案与已有方案相比能以更低的实现复杂度获得更好的性能。尤其是,若将2种方案结合起来使用,其性能甚至接近于穷举搜索方式。     

大规模MIMO蜂窝网络中导频功率控制的改进方法

导频污染是影响大规模MIMO系统性能提升的因素之一.蜂窝网络中导频功率控制方法适用于导频长度较长的情形,但是导频长度过长不仅影响信道信息的估计,而且影响信息传输速率.为了扩大导频功率控制方法的适用范围,提出一种基于小区分类的导频功率控制的改进方法.将小区分为3类,所有小区均采用同1套导频,利用1维网络中的导频功率控制方法对蜂窝网络中的导频功率进行控制.仿真结果表明,基于小区分类的导频功率控制改进方法适用于导频长度较短的情形,可使蜂窝网络中导频长度的适用范围变大,同时降低了用户的上行功率开销.     

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.     

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。     

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.     

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.     

大规模MIMO系统中多小区导频重用对上行可达速率的影响

在大规模多入多出(MIMO)系统中,导频在多小区间重用是影响系统可达速率的一个重要因素。该文选取一般化的信道模型,考虑系统采用功率控制,导出了最小二乘(LS)和最小均方误差(MMSE)这2种信道估计方法下上行可达速率的下界。利用该下界对基站天线数无穷多时导频重用的影响进行分析,结果表明:在非相关信道下,用户上行极限可达速率仅仅受限于导频污染,且功率控制的引入使得该速率部分地由导频干扰用户到各自小区基站的大尺度衰落系数决定;在相关信道下,导频污染不是制约系统极限可达速率的唯一因素,在使用LS信道估计时导频污染会始终存在,而MMSE信道估计下导频污染可能会消失。     

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.     

一种TDCS自适应粒子群导频优化设计算法

为了解决变换域通信系统(transform domain communication system,TDCS)基函数存在不可用频带而产生的导频优化设计问题,提高TDCS的信道估计精度,提出了基于自适应粒子群算法的TDCS导频优化设计.构建TDCS信道估计模型,分析不可用频带对信道估计性能的影响并建立导频优化模型,设计导频优化的适应值函数和自适应惯性权重,通过粒子群算法对导频的位置和功率进行优化.在不同干扰环境下的仿真结果表明,新算法较传统粒子群算法收敛速度更快,优化能力更强,其信道估计精度和误码率性能接近最优导频.与等间隔等功率导频相比,在单干扰和多干扰频带下误码率分别有2.6 dB和2.2 dB的性能增益.     

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...     

一种适于小波包多载波系统导频信道估计的方法

提出了一种适于小波包多载波系统信道估计的导频插入方法．该方法结合小波包多载波系统树型结构的分解特性以及不同频率对相干时间的影响,将子载波在树型结构的基础上分成若干个组,并结合等差原理,引入时域不等间隔的导频模式,实现导频的合理分配．在上述方法中,高频部分插入了相对较多的导频,使得总的导频数减少的同时,能够更好地估计多普勒频移的影响．仿真结果表明,在载波调制过程中,采用不等间隔导频模式与传统的等间隔块状导频模式相比,当导频个数减少14％,信噪比为20dB时,误比特率降低了19．6％;并且不论多普勒频移如何变化,系统总能在多径瑞利衰落信道中保持良好的性能．     

大规模MIMO系统中基于DFT信道估计的导频污染消除方案

在大规模MIMO系统中,当基站不存在协作时,随着基站天线数的无限增加,快衰落效应和非相关噪声都能被平均掉,导频污染成为制约大规模MIMO系统性能的瓶颈。基于此,本文提出了一种基于离散傅立叶变换(DFT)信道估计的导频污染消除方法,在时域信道冲击响应中通过DFT和IDFT变换把有用的信号长度之外的污染信号当成一个样本,利用有用信号之外的污染信号样本生成一个阀值,通过引入这个预设的判决阀值,筛选出有效的信道冲击响应,消除导频污染造成的干扰。改善了信道估计的性能。仿真结果表明,在大规模MIMO系统的信道环境下,本文提出的方法可以进一步提高信道估计的精度,提高大规模MIMO的性能。     

基于遗传算法的OFDM系统导频设计

针对OFDM系统中虚载波破坏等间隔等功率导频最优性的情况,采用遗传算法设计了OFDM系统的导频信号.在给定导频个数的情况下,首先推导了最小二乘准则下信道估计均方误差(MSE)的一个上界,然后将其作为遗传算法的适应度函数,对导频的位置和功率进行优化.该适应度函数可有效逼近信道估计的MSE,且无需矩阵求逆运算.仿真结果表明:给定导频功率,导频位置的选取对MSE的影响较大;给定导频位置,导频功率对MSE的影响则相对较小;采用所提出算法设计的导频信号优于等间隔等功率的导频信号.     

开挖顺序对PBA地铁车站竖向土压力分布影响

以北京地铁六号线PBA工法东四站为工程背景,分析了开挖顺序对小导洞和车站拱顶的竖向土压力分布的影响.结果表明:边导洞外侧拱脚竖向土压力约为内侧拱脚处的1.27倍,拱顶存在明显偏压现象,上下层边导洞外拱脚处竖向土压力分别约为土体自重应力1.1倍和1.2倍.中导洞竖向土压力受同层导洞开挖顺序影响,后施工的导洞其竖向土压力更大.拱顶竖向土压力主要受扣拱顺序影响,采用“先边后中”施工方案时,拱顶竖向土压力波动范围较大,边跨跨中竖向土压力最小约为自重应力0.77倍,拱与导洞相接部位竖向土压力最大约为自重应力1.05倍.     

创新型试点城市的建立能否降低环境污染?——基于准自然实验的证据

该文基于中国2004—2015年251个城市的面板数据,利用双重差分方法评估了创新型试点城市的建立对城市环境污染的影响,并运用双重差分倾向得分匹配法(PSM-DID)进一步进行了验证.研究结果表明:创新型试点城市的建立显著降低了城市环境污染,可以平均降低城市环境污染8.74%.机制检验表明:创新型试点城市的建立推动了城市绿色发展,主要通过技术效应和环境规制效应降低城市环境污染.城市规模异质性检验表明:II型大城市的创新型试点城市的建立加剧了环境污染,而其他规模类型的创新型试点城市的建立都具有减污效应.政策异质性检验表明:创新型试点城市建立受到“智慧城市”政策、“低碳城市”政策和“两控区”政策影响的地区的环境抑制效应更强,而受到“两控区”政策影响的创新型试点城市减污效应最大.区域异质性表明:西部地区减污效应比东部和中部更明显.     

时变OFDM稀疏信道估计中最优导频选择

针对时变OFDM系统中基于压缩感知的频率选择性衰落信道估计,为了提高其估计精度,结合最优导频选择方式,给出一种自适应求最优导频方法。通过闭环反馈信道稀疏度变化的方式,实时的求取最优导频进行信道估计,并与周期性求最优导频方法进行对比分析。仿真结果表明,自适应方法具有更低的信道估计均方误差,与随机方式相比,性能增益平均提高了11 dB,比周期性方法,平均提高了4 dB,且自适应方法误差曲线更平滑。     

CDMA系统中一种基于导频的自适应信道估计

提出了一种面向直接序列扩频(DS-CDMA)通信系统的基于导频信号的自适应信道估计方法，该方法在CDMA前向链路上采用计算效率高、易于实现的导频信号滤波器，针对不同的移动信道环境，可以从事先计算得到的表中选出最优导频信号滤波器系数，以实现自适应信道估计，仿真结果表明，采用了这种自适应信道估计方法的CDMA系统的误码率性能比非自适应系统有很大提高。