多小区下的MIMO OFDM的导频设计和信道估计

为了抑制多入多出正交频分复用（MIMO OFDM）系统小区间信道估计的多址干扰,提出了一种导频设计方案. 该导频可以使干扰能量均匀分布在所有信道延时采样点上,使小区间干扰白化. 根据该导频的特性,提出了一种改进的频域最小二乘信道估计算法. 该算法具有低计算复杂度,在信道多径延时未知的情况下仍可以有效抑制来自邻小区的干扰,使系统性能得到明显改善. 通过仿真证明了导频设计的合理性和信道估计算法的正确性.     

资源规划的OFDM跳频系统性能分析

分析了多小区多用户环境下,采用 Costas 序列构建时间-频率映射模式的正交频分复用（OFDM）跳频系统下行方向上的性能。通过对跳频系统与非跳频系统的系统级仿真比较,证明了基于Costas序列的跳频方案能够对小区间的干扰起到平均的作用,从而有效地降低小区间干扰。为了研究进一步降低小区间干扰的方法,提出了一种适用于跳频系统的资源规划方案。该方案以“复用划分”为基础,通过为每个小区分配不同的优先时隙来达到干扰避免的目的。同时利用跳频干扰平均的特点,将资源的使用拓展到非优先时隙上。仿真结果表明,该方案可以在系统负载低于一定值的情况下,进一步降低小区间的干扰。     

Kalman滤波预测的多小区子载波分配方法

小区间干扰协调是3G演进系统中抑制小区间干扰的重要策略, 并且在各类小区间干扰协调方案包含着不同的频率复用方法。为了在抑制干扰的同时提高频谱利用率,提出了可用频率集合的概念。如何分配可用频率集合中不同频点的子载波直接关系到小区间干扰的强弱程度,而现有的子载波分配方法往往基于当前信道状况, 导致在分配过程中因时间的滞后性而带来较大的干扰。针对这种情况,提出了一种基于Kalman滤波预测的自适应子载波分配方法。该方法通过检测获取不同子载波对用户的信道增益干扰比(GIR), 进而采用Kalman滤波估计得到下一时刻的GIR预测值大小,并以该预测值作为子载波分配的依据。仿真结果表明,与固定子载波分配方法和基于当前GIR的子载波分配方法相比,该方法能有效降低不同频率复用方法下的小区间干扰,改善小区和用户的性能,具体表现在提高了小区吞吐量,降低了用户的阻塞率,以及改善了小区边缘用户的比特丢失率。     

基于指纹数据库与同步参考信号灵活传输的小小区发现

针对小小区间的同频干扰与用户异频扫描的能耗问题,提出一种基于到达时间（TOA）指纹数据库与同步参考信号（PSS/SSS）灵活传输的小小区发现策略.通过减少用户大量无效异频扫描次数,以达到节能的目的.同时,网络端对小小区基站（SBSs）PSS/SSS的发送进行控制,以降低小小区间PSS/SSS的同频干扰.仿真结果表明,所提方案能有效提高小小区的检测率和用户能效.     

用于多小区OFDM系统的分布式上行功率控制算法

为了协调小区间干扰,提高边缘用户性能,研究了OFDM系统多小区间的功率分配问题.基于非合作博弈理论,给出既可以保证每个用户信干比最小又考虑其他小区同信道干扰的效用函数.通过求解最大效用函数值,得到一种多小区分布式上行功率控制算法.该算法中每个小区只需本地信息就可以协调小区间干扰,实现了用户间公平性与频谱利用率的最佳折中.通过仿真分析,讨论了算法的参数选取,验证了算法的收敛性.仿真结果表明,与等功率分配相比,虽然吞吐量下降了17%,但是公平性提高了1.7倍.     

基于分组导频复用的大规模多输入多输出系统导频污染抑制方法

针对大规模多输入多输出系统由于导频序列数的限制以及用户间干扰造成的导频污染问题,提出了分组导频复用策略对导频序列进行重新分配.根据小区内用户受干扰的严重程度,通过两次分组将用户分为中心用户组和边缘用户组,为边缘用户分配完全正交的导频序列;并重点针对边缘用户提出了导频开销优化策略,寻找兼顾考虑导频污染抑制和导频开销问题的最优导频分配方案.仿真结果表明,本文方法可以有效抑制导频污染,提升系统性能.     

TDD-CDMA系统前向链路的邻小区干扰消除研究

在邻小区干扰研究的基础上,提出了一种时分双工 码分多址系统消除干扰的方法——串行干扰消除（SIC） 联合检测（JD）方法,用于前向链路的邻小区强干扰和小区内多址干扰的消除. 首先确定邻小区强干扰用户的基本训练序列码,估计其信道特性,并确定其采用的信道化码和扰码;然后采用串行干扰消除对邻小区强干扰进行消除,对小区内多址干扰、码间干扰和剩余的邻小区干扰采用联合检测方法进行消除. 仿真结果表明,此方法能有效消除前向链路的邻小区干扰.     

上行小小区网络采用累计分布函数的资源分配

为了降低上行小小区网络中共信道干扰对频谱效率的影响,提出了一种基于累计分布函数的用户调度和分布式功率分配联合优化算法．小小区基站选取信噪比累计分布函数值最大的用户进行调度,被选中的用户调整发送功率,使其对同频小区的干扰低于门限值．通过设置合理的门限值,将全局最优问题转化为分布式最优问题,采用拉格朗日对偶分解,获取最优的功率分配．仿真结果表明,该算法同传统最优功率分配算法相比,能够降低复杂度,并且具有相近的系统性能．     

采用扩展联合检测提高TD-SCDMA系统的健壮性

提出了扩展联合检测的方法,用于消除邻小区强干扰和小区内干扰. 首先确定干扰较大的邻小区用户的扩频码,估计其信道特性,并将其扩充至系统矩阵,和期望小区接入用户一起进行联合检测,同时消除邻小区和小区内干扰. 仿真结果表明,此方法能够有效消除时分同步码分多址（TDSCDMA）系统中邻小区强干扰,减少邻小区用户处于小区边缘时造成的系统性能波动,提高系统的健壮性.     

多小区多用户OFDM系统中的最佳比特分配算法

在研究单小区多用户OFDM(正交频分复用)系统中最佳或次最佳的子载波比特功率分配算法基础上,提出了一种在满足所有用户QoS(服务质量)要求下多小区多用户OFDM-TDMA(正交频分复用-时分多址)系统的,以最大化系统吞吐量为目的的最佳功率比特分配算法.通过仿真验证,此算法在确保QoS条件下,能够最大化系统吞吐量并减轻同频干扰的影响.     

Interference analysis and novel fractional frequency reuse scheme in LTE networks

Inter-cell interference (ICI) mitigation is always a challenge issue in LTE system. In this paper, several common interference parameters are firstly analyzed for both cell edge users and center users, and then a novel fractional frequency reuse (FFR) architecture based on interference avoidance scheme coupled with power control is proposed to solve the problem of interference management in multi-cell LTE environment. The scheme divides the whole sub-carriers into three groups orthogonally. One is allocated to cell edge users, while another two are assigned to cell center users with different transmitter power. Then a parameter named interference avoidance factor (IAF) is defined to avoid ICI and adjust the number of allocated sub-carriers to match the number of users. The parameter also takes weight factor and fairness factor into consideration. The simulation results show the proposed scheme can improve the performance of cell edge users obviously.     

基于OFDMA的分布式网络架构干扰分析及资源池概念

为了评估采用正交频分多址接入技术的多小区分布式网络架构的干扰状况，以广义分布式小区架构——群小区为例，具体分析了不采用功率控制、采用信干比平衡功率控制策略以及进一步采用逐步删除算法时的群小区架构小区间干扰状况，评估了与传统蜂窝架构相比较的系统中断性能．分析与仿真表明，相对于传统蜂窝结构，群小区架构的小区间干扰并没有大幅度的提高．并且由于群小区架构的系统资源是统一进行分配与管理的，系统性能较传统蜂窝架构有更大的提高．基于此分析，进一步提出了资源池概念．     

Beamforming assisted successive interference cancellation initial ranging algorithm for OFDMA systems

According to the effect of the frequency selectivity of multipath channel and multiuser access interference (MAI) on the initial ranging system in the orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) network, a novel beamforming assisted successive interference cancellation initial ranging algorithm is presented by utilizing smart antennas at the base station in the next generation wireless communication systems. In the algorithm, the cell is divided into many small ranging sectors in the spatial domain by a group of beamforming vectors. The proposed algorithm is able to improve the signal-to-interference-plus-noise ratio of the desired ranging users in a given sector and suppress the MAI from other ranging sectors. In the small ranging sector, the multiuser ranging code detection and timing offset estimation are conducted by the simplified successive multiuser detection and interference cancellation (SMUD) method and the adaptive threshold. Simulation results show that the correct detection probability of the proposed algorithm is improved by 80％ than that of the SMUD algorithm, with 15 ranging users in the ranging channel when the SNR is -6dB.     

闭式叶轮铣削加工干涉自修正轨迹规划算法

针对目前绝大部分商用CAD/CAM软件在刀具轨迹规划过程中只能检测干涉碰撞的发生、而无法自动生成无干涉碰撞刀具轨迹的问题,提出了一种干涉碰撞自修正算法.该算法提取避让几何体边界,利用配置空间理论把提取的避让几何体边界映射到二维配置空间中,将三维空间中的干涉碰撞问题转化到二维空间中,并利用空间分区二叉树、多边形偏置等算法,解决了自动修正干涉碰撞处刀具姿态的问题.应用该算法生成了闭式叶轮流道的刀具轨迹,从刀具轨迹规划的效果上看,提出的算法确实避免了闭式叶轮刀具轨迹规划过程中干涉碰撞的发生.     

TDD-CDMA系统干扰分布的研究

为分析时分双工 -码分多址（TDD -CDMA）系统内干扰分布特性,理论分析了TDD与频分双工（FDD）系统在干扰分布上具有的本质差异,并结合TDD -CDMA系统普遍采用的智能天线技术,推导了小区外与小区内干扰因子. 以时分 -同步码分多址（TD -SCDMA）为例,通过动态系统级仿真平台对不同天线模型下TDD -CDMA系统干扰分布特性进行了仿真研究. 仿真结果表明,采用扇区天线和智能天线可有效降低小区外与小区内干扰因子;慢速动态信道分配算法对小区外干扰具有一定的抑制效果.     

OFDM系统载波频率偏移估计

正交频分复用技术可广泛应用于未来高速多媒体通信，但它对发射机与接收机本振之问存在的载波频率偏移却非常敏感，从而引入了载波问干扰．因此，在正交频分复用通信系统中，接收信号必须进行频率偏移估计和补偿来减小载波间干扰并维持子载波之间的正交性．给出了加入循环前缀和具有虚拟子载波的正交频分复用系统的数学模型，利用DOA—MATRIX方法，提出了一种新的载波频率偏移估计算法．该算法计算量小，容易获得频率偏移量，同时可得到蕴涵信道信息的矩阵估计，有利于接收信号的频率偏移补偿和解调．     

多小区MU-MIMO系统中的动态模式切换算法

基于干扰协调(IA)方法,通过级联小区间干扰抑制预编码矩阵P与小区内用户间干扰抑制预编码矩阵,能显著提高小区边缘用户的速率.然而,此方法只能针对固定位置用户设计,而实际系统用户在小区中是随机分布的.针对此问题,提出了一种动态模式切换(DMS)方式.小区中的所有用户根据各自受到干扰的情况,计算一阈值并自行选择工作模式(IA-MMSE或MF模式),基站分别对2组不同模式的用户进行机会调度.仿真结果表明,此方式既能提升小区边缘用户的速率,又保证了小区中心用户的速率不受影响.并通过优化矩阵P,进一步提高了小区边缘用户的速率.