一种应用于ORBF算法的多权重矩阵选择策略

为了提高多用户MIMO系统下行信道的总速率,提出一种基于正交随机波束形成的多权重矩阵选择算法.在每个时隙中,该算法利用多个权重矩阵生成随机波束,基站利用部分信道信息反馈,依据总速率最大的原则选择本时隙的最优权重矩阵并进行数据发送.该算法可以显著提高多用户MIMO系统的总速率,仿真结果也证明了该算法的有效性.     

有限反馈MIMO OFDM系统公平性资源分配算法

针对多输入多输出正交频分复用(Multiple input multiple output-orthogonal frequency division multiplexing,MIMO-OFDM)系统资源分配过程中信道信息反馈开销过大的问题,给出了一种基于有限反馈的公平性资源分配算法.该算法在发射总功率、目标误码率以及用户间比例速率约束条件下,以最大化系统和容量为目标,将相邻子载波分簇并反馈部分簇的信道状态信息(Channel state information,CSI),利用部分已反馈簇的信道状态信息CSI对未反馈簇的CSI进行估计,据此进行子载波簇、功率和比特三级分配.仿真结果表明,该算法在保证用户间比例公平性和系统和容量性能的同时,有效降低了系统的反馈开销,实现了系统性能与反馈开销的良好折中.     

一种水声MC-CDMA多用户信道估计仿真研究

研究水声信道优化估计问题,在资源受限的水声环境下,多载波码分多址(MC-CDMA)上行系统信道,由于受到各种干扰,怎样获取多用户的信道准确信息是一个难题。为此提出了一种采用DFT的上行信道估计算法,可以很好的解决了上述问题。算法是在频域上构造不同的导频信号,在时域上估计用户的冲激响应从而得到其信道传输函数。采用改进方案的水声MC-CDMA系统在获得有效频谱效率和分集增益的同时,还能获得很好的误码率性能。首先利用DFT信道估计算法的性能,进行仿真。结果表明,DFT及改进算法较传统的LS信道估计算法,可以使水声系统性能有明显的提高,降低多用户干扰的影响,为水声多用户信道优化估计提供了依据。     

基于TD-SCDMA的改进的联合检测算法及仿真

大多数多用户联合检测算法都存在复杂度高,不利于在终端上应用的缺陷.针对TD-SCDMA系统中下行链路多用户联合检测算法MMSE-BLE-SD需要用到的活动码道数,给出了一种改进的检测算法.该算法在信道变化缓慢的情况下可以达到非常理想的性能.另外还提出了一种基于FFT的低复杂度的联合检测算法,可以有效的降低传统算法中矩阵求逆所需要的巨大的运算量.仿真结果表明,算法具有良好的检测性能,大大的降低了系统的复杂度.     

OFDMA系统的一种资源分配方法

针对OFDMA下行链路发送端只能获得部分信道信息的情况,提出了一种基于部分信道信息的资源分配算法.该算法通过建立部分信道信息模型,考虑传输的中断概率,保证分配的数据速率、子载波等资源与真实的信道条件匹配.仿真结果表明,该方法实现了较好的多用户分集增益和实际吞吐量性能.     

3D MIMO系统中一种有限反馈开销降低方法

针对三维多输入多输出（3D MIMO）预编码系统的高反馈开销问题,结合信道预测,提出了一种基于时频域二维分簇的有限反馈开销降低方法。该方法利用信道的时频域相关特性,用户端根据与当前帧中数据块所对应的信道状态信息（CSI）,采用自回归（AR）模型来预测与后续帧中数据块相对应的3D CSI,进而对预测得到的CSI进行时域与频域二维分簇处理,最后将与每个反馈数据块相对应的预编码矩阵索引反馈给基站。仿真结果表明：该方法在保证系统性能的同时,不但大幅度地降低3D MIMO多用户系统的反馈开销,而且有效地改善了反馈延迟对系统性能所造成的影响。     

基于多用户MIMO-OFDM系统的动态有限反馈与量化算法

多用户MIMO-OFDM系统中的信道质量信息(CQI)反馈与量化算法是实现自适应资源分配的关键技术.本文利用概率论与随机过程的知识推导了反馈信息与用户服务质量(QoS)如误码率、传输速率和中断概率要求之间的数学关系,并以系统误码率要求为约束条件,给出使系统整体传输速率最大化的量化门限.仿真结果表明,本文提出的动态有限反馈与量化算法根据系统用户数及QoS要求动态调整反馈信息与量化门限,既可有效降低系统的反馈开销,还能显著提高系统的频谱效率,并且实时运算复杂度低,是一种实际可行的方案.     

基于压缩感知的高阶MIMO系统信道估值算法

针对通信网络中的天线数量巨大，很难完成对信道的有效计算与估值。借助于高阶多输入多输出（MIMO）系统的可靠性，提出了一种基于压缩感知的信道估值高阶MIMO系统。设计了一种简单的导频结构，以降低计算复杂度；利用导频序列长度可以随着信道稀疏度变化情况自适应的调整，从而节省了导频资源的开销。仿真实验表明，与传统的信道估计算法比较，在相同的信道估计精度条件下，HMCE-CS算法可以降低平均导频序列长度；或者在相同的导频序列长度条件下，HMCE-CS算法可以提高信道估计精度，验证了该算法的有效性。     

基于遗传算法的无线信道矩阵优化技术

在多用户无线通信系统,如何在消除信道间干扰的同时抑制噪声的增强,降低接收端信号检测的误码率是影响整个通信系统性能的重要问题.将各子信道的时状态信息联合构成信道状态矩阵H,然后结合遗传算法和格基约减算法提出了对信道矩阵H的优化方案,将矩阵H的各列向量看作给定格的一组基,在格中搜索到长度更短、正交性更强的一组格基构成改良矩阵(H),进而在消除子信道间干扰的同时抑制噪声的增强.仿真结果表明,将矩阵优化算法应用到发射信号的预处理中可以有效地降低接收端信号检测的误码率,提高信号传输的可靠性.     

基于随机波束成形MIMO系统的信道反馈算法

MIMO系统是未来移动通信发展的趋势.随机波束成形利用包含信道质量的反馈信息,可以开发多用户分集增益,进一步提高MIMO系统的容量.然而繁重的反馈信息会占据大量的无线资源,降低系统的实际效率.主要研究降低随机波束成形MIMO系统反馈开销的方法,提出了两种部分信道反馈算法:门限反馈和最优反馈.理论推导表明了系统平均容量与反馈率之间的权衡关系,仿真结果证明了只要恰当地选取反馈参数,这两种反馈算法可以在几乎不牺牲系统容量的前提下,极大节省反馈开销.其中,门限反馈在系统容量方面表现要好于最优反馈,而最优反馈在实现简便性方面要强于门限反馈,因此实际设计时要折中考虑.     

Transmission scheme and performance analysis for decode-and-forward MIMO two-way relay systems

In decode-and-forward (DF) MIMO two-way relay systems, the transmission schemes are designed and the closed-form expressions for the outage probability and average symbol error rate (ASER) of the twoway relay system are derived based on two different scenarios of channel state information (CSI). For perfect CSI, the maximum-ratio-transmission and combining (MRT-MRC) technique is applied to design the beamforming and combining vectors. Without perfect CSI, the transmission scheme with limited feedback is designed, and the analytical results are verified through two kinds of codebooks, i.e., random vector quantization and Grassmann. The simulation results show that, the proposed transmission schemes for the two-way relay system can outperform other transmission schemes in the performance of outage probability and ASER, and the accuracy of the derived closed-form expressions is also verified by the numerical simulations.     

Robust multiuser MIMO scheduling algorithms with imperfect CSI

Robust multiuser multiple-input-multiple-output (MIMO) scheduling algorithms are proposed in this paper.With imperfect channel state information (CSI),traditional scheduling algorithms for the multiuser MIMO system based on the zero forcing precoding scheme will lose some performance due to the multi-user interference (MUI).In order to improve the system average throughput,we study the robust multiuser MIMO scheduling problem with imperfect CSI.From the average capacity formula,we derive a robust factor which can transform the robust multiuser MIMO scheduling problem into the traditional one,thus most existing non-robust scheduling algorithms can be robust if this factor is adopted.Simulation results show that compared with the traditional algorithms,the proposed robust algorithms can improve the system average throughput significantly under the CSI error environment.     

相关信道下基于多用户STBC-OFDM系统的子载波分配研究

针对多用户空时分组码-正交频分复用(STBC-OFDM)下行链路系统,以总发射功率最小化为优化目标,给出一种在空间相关瑞利衰落信道下基于部分信道状态信息(CSI)的自适应子载波分配算法。该算法利用克罗内克(Kronecker)模型表示每个子载波对应的空间相关多输入多输出(MIMO)瑞利衰落信道,并通过动态发射端的信道状态信息(CSIT)模型来描述CSI的反馈过程,从而应用STBC的基本原理推导出相应的子载波分配原则。实验结果表明,该算法不仅能有效地反映天线相关矩阵中相关系数以及延时反馈参数对系统性能的影响,而且与未利用CSIT模型的子载波分配相比具有较好的性能。     

多用户MIMO系统低复杂度收发联合波束成形方案

基于多用户多输入多输出(MIMO)有限反馈系统提出了一种收发联合波束成形方法。该方法在发送端采用每个用户酉速率控制(PU2RC)波束成形技术,在接收端采用基于信干噪比(SINR)最大化的天线合并算法。天线合并算法利用用户SINR的广义Rayleigh熵特性寻找最佳的天线合并矢量。仿真结果表明,该方法能充分利用信道信息,不仅改善了传统PU2RC系统的和速率性能,相对于已有的迫零(ZF)联合波束成形方法,对信道状态信息的量化误差的敏感性更低,用户选择算法的复杂度更低,且低速率反馈条件下和速率性能更优。     

多用户MIMO系统预编码技术的研究

多天线基站和多用户可以组成一个多用户MIMO系统,为获得更高的系统容量和高效传输性能。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。基于非理想信道状态信息(CSI)条件,针对多用户MIMO系统的下行信道,研究了线性ZF预编码和非线性THP预编码的性能,给出了接收端信号与干扰和噪声比SINR的近似表达式。对两种THP变体结构,dTHP结构和cTHP结构进行了性能仿真比较。仿真结果表明,cTHP结构的性能要优于dTHP结构。同时,给出了信道估计误差对cTHP结构BER影响的定量仿真结果。对非理想CSI下的预编码技术选择提供了一定的依据,并对限定信道估计误差的偏差程度具有参考意义。     

基于双码本的多用户MIMO有限反馈预编码方法

针对多用户多输入多输出(MIMO)下行链路由有限反馈导致的性能缺失,提出一种基于双码本的有限反馈预编码方法。该方法首先在接收端根据期望用户最大信干比准则从预置码本中选取预编码码字及扰动码字反馈给发送端,然后利用矩阵线性变换特性对预编码码字进行线性变换扰动以达到容量最优,从而补偿由于有限反馈导致的容量性能缺失。仿真结果表明,所提出的方法在保证反馈链路开销与系统误码性能的情况下,有效地改善了系统吞吐量。     

Achievable throughput enhancement based on modified carrier interferometry for MIMO/OFDM

In MIMO systems, channel estimation is important to distinguish the transmitted signals from multiple transmit antennas. When MIMO systems are introduced in cellular systems, we have to measure the received power from all the connectable base station (BS), as well as to distinguish all the channel state information (CSI) for the combination of transmitter and receiver antenna elements. One of the most typical channel estimation schemes for MIMO in a cellular system is to employ a code division multiplexing (CDM) scheme in which a unique spreading code is assigned to distinguish both BS and MS antenna elements. However, by increasing the number of transmit antenna elements, large spreading codes and pilot symbols are required to estimate an accurate CSI. To reduce this problem, in this paper, we propose a high time resolution carrier interferometry (HTRCI) for MIMO/OFDM to achieve an accurate CSI without increasing the number of pilot symbols.     

基于有限反馈胡大规模3DMIMO多用户传输方法及其码本设计

本文针对大规模MIMO通信系统研究了一种基于码本的有限反馈大规模3D MIMO多用户传输方法,给出一种基于水平和垂直方向码字直积的3D MIMO码书设计方案,并提出了两种垂直码本设计方法,且在合理的调度方案下,对所设计的码本进行了仿真分析。仿真表明本文所提的三维码本相对于二维码本以及传统的三维DFT直积码本,提高了系统频谱利用率和吞吐量性能。     

Dynamic radio resource and interference management for MIMO–OFDMA mobile broadband wireless access systems

A multi-user multi-cell Multiple-Input Multiple Output/Orthogonal Frequency Division Multiple Access (MIMO/OFDMA) system for next generation Broadband Wireless Access (BWA) networks is studied, in which the Base Station (BS) or evolved Node B (eNB) has only knowledge of the statistics of the channel. A combination of MIMO and OFDMA could increase the spectral efficiency in a high speed network. We investigate methods with scalable channel feedback and we analyze the trade off between the amount of Channel State Information (CSI) to the transmitter and the system performance. The proposed schemes with limited feedback are combined with other cell interference reduction strategies based on cooperation for improving the performance of a coordinated multi-cell system under very dynamic conditions like high velocity and fast fading. Simulation results demonstrate that substantial gain is obtained by the proposed schemes which take advantage of the statistical information of the highly dynamic channel.     

一种非理想反馈MIMO-OFDM系统资源分配算法

针对多用户MIMO-OFDM系统资源分配问题,给出了一种基于非理想反馈的自适应子载波分配算法。由于实际系统中往往存在反馈时延和反馈误差,利用置信系数和等价方差模型来表征反馈信道状态信息的质量,以最大化系统和容量为目标,在发射总功率一定并满足误码率约束条件下,将子载波分配给信道增益最好的用户,然后对所有子载波进行注水功率分配。理论分析和仿真结果表明,该算法能够充分利用多用户的分集增益,有效地提高了系统和容量性能。