MU-MIMO系统下行链路中的自适应用户调度算法

在多用户MIMO系统下行链路中,经典的半正交用户调度算法(SUS)难以控制备选用户的门限参数值,且该算法没有考虑QOS对时延的要求。为此,提出一种自适应用户调度算法(AUS),在其调度过程中根据备选用户数及基站端天线数动态改变门限参数值,同时将用户最大时延限制作为用户选择准则的权重。仿真结果表明,与其他算法比,该算法提高了系统吞吐率,在加权用户选择准则时最大可减少24%的平均时延。     

TDD-MIMO下行链路预编码

针对TDD系统中移动端采用单天线发射,提出2种有效利用精确部分信道信息与统计信息的预编码方法.在无反馈信息的情况下,最大限度地利用精确的信道信息,同时在统计意义上保证其他数据流的速率;在有限反馈情况下,首先利用约束最大似然估计对移动端第2根天线对应信道矢量的方向进行估计,然后利用估计出的信道作SVD分解以确定发射预编码矩阵.仿真验证了所提方法的有效性.     

MU-MIMO下行链路基于关联干扰的先验式用户调度

该文针对MU-MIMO下行(广播)信道提出一种基于空间子信道关联干扰的先验式调度算法。该方法将用户调度转换为子信道的选择问题,通过综合考虑候选子信道的传输增益,以及候选者与已选的和潜在的、将来可能被选中的子信道间的相互干扰,获得一组相互干扰较小的子信道。仿真结果表明,合理地选取关联干扰参数,该算法能够获得计算复杂度与传输性能的良好折中,有效改善系统和速率。     

一种改进的SLNR多用户MIMO预编码方法

MU-MIMO系统中,基站在相同的时间与频率资源上与多个用户进行通信,导致不同用户之间存在同信道干扰。SLNR预编码方法将联合优化的问题转化成若干个独立优化问题,在系统性能与复杂度之间取到很好的折中。提出了一种改进的SLNR预编码方法,该方法在泄漏信号的基础上,考虑干扰信号的影响,对预编码向量进行迭代优化。仿真结果表明,与SLNR方法相比,该方法在理想CSI和非理想CSI情况下都可以进一步提高系统的吞吐量。     

SINR约束下的MIMO多用户下行链路预编码

基于SINR约束下的MIMO多用户下行链路的预编码设计准则,给出了一虚拟上行链路的构造方法,同时利用该虚拟上行链路和下行链路之间的对偶性,提出了对发射端和接收端的线性处理进行优化的迭代算法。该算法可以交替优化各路数据分配的功率、发射权向量和接收权向量,直至算法收敛。     

空间相关莱斯衰落信道下基于部分信道信息的多用户预编码与调度算法

在空间相关的莱斯衰落信道模型下,针对多用户MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)系统潜在的多用户分集增益和空间分集增益,该文提出了一种基于部分信道信息的多用户预编码与调度算法。结合部分瞬时信道信息和统计信息,利用约束最大似然估计对各用户信道矢量进行估计,然后利用估计的各用户信道调度多个用户进行预编码。仿真结果表明,该方案以较少的反馈开销,获得了较大的性能增益。     

多用户准正交空时分组码MIMO系统的下行链路预编码

该文针对采用准正交空时分组码的多用户多输入多输出(QSTBC-MU-MIMO)系统,给出一种基于信漏噪声比(SLNR)准则的下行链路干扰抑制预编码方法。通过迭代优化,该文方法可以改善原始SLNR方法中由干扰用户增加所引起的系统性能下降问题,增强了算法对系统用户数的鲁棒性。由于在优化目标中考虑了系统噪声,该方法可通过恰当选取复比例因子来实现优化问题的简化求解。仿真结果验证了该文方法的有效性。     

基于最大化信干噪比的多用户MIMO下行预编码

研究多用户MIMO系统下行链路的容量，以及如何达到该容量是最近几年研究的热点．基于各用户之间干扰为零的BD（Block Diagona Jjzation）算法，由于各用户信道空间的交叠，会造成多用户MIMO系统容量较大的损失，同时BD算法要求接入点的发射天线数不能小于空间复用用户的接收天线数之和．本文提出了基于最大化信干噪比准则下的线性预编码，和减少容量损失的次优线性预编码两种方案，避免了上述两个缺点，推导出基于最大化邬恹准则的线性预编码就是各用户采用单数据流传输的方案，同时通过容量分析和误码率仿真证明，这两种算法都优于传统的BD算法。     

基于SLNR预编码的感知无线电技术

感知无线电技术允许多个感知用户之间公平协调共享频谱,由于基站在同一频率同一时隙下可以和几个移动终端同时通信,这将引起用户间的共信道干扰（CCI）。本文引入了预编码的思想,多个感知用户感知并共享频谱时在发射端加入预编码矩阵,基于信漏噪比（SLNR）的预编码同时消除了共信道干扰（CCI）和噪声,提高了感知系统性能。仿真结果说明采用了基于SLNR的预编码后系统性能得到了明显改善,且发射天线数越多,系统性能越好。     

单天线功率约束和统计CSI下的MU-MIMO下行链路线性预编码

近年来,多用户多输入多输出（Multiple-User Multiple-Input Multiple-Output,MU-MIMO）下行链路的预编码算法设计吸引了越来越多研究者的兴趣。然而目前并没有对基站端已知信道误差概率分布且约束条件为单天线功率约束（Per-Antenna Power Constraints,PAPCS）的情况下的线性预编码算法的研究。针对上述情况,以遍历和速率（Expected Sum Rate）最大化为优化准则,主要基于约束随机逐次凸近似（Constrained Stochastic Successive Convex Approximation,CSSCA）、二阶对偶法、交替方向乘子法（Alternating Direction Method of Multipliers,ADMM）及高斯随机化（Gaussian Randomization）设计了线性预编码算法。所提算法的适用场景更符合实际情况,而且实验仿真结果证明,算法的性能较好。     

Clustering and scheduling methods based on SLNR in downlink CoMP system简

In downlink coordinated multi-point（CoMP） system, full cooperation is always not applicable in real world because of its high request in the backhaul. To deal with this problem, clustering decision is made to process transmission. In this paper clustering methods based on the metric signal-to-leakage-plus-noise（SLNR） is proposed. In addition, user scheduling schemes based on SLNR is also put up to make the scheduling set as large as possible. Simulation results show that the proposed clustering methods not only reduce the data sharing among the cooperating base stations（BSs）, but also improve the system throughput compared with the traditional clustering methods based on channel strength.     

大规模MU-MIMO系统归一化预编码算法

针对大规模MU-MIMO系统中预编码技术性能不佳的问题,在不完善信道状态信息(CSI)的情况下,对迫零(ZF)和最大比发射(MRT)预编码技术提出了两种归一化算法：向量归一化与矩阵归一化。首先基站通过上行导频序列估计CSI,并在下行链路中用所提的算法对预编码矩阵进行归一化处理,然后将其与发送信号以及信道进行匹配。仿真结果表明,在高信噪比时,ZF预编码使用向量归一化算法实现了更好的系统性能;而在低信噪比时,MRT预编码使用矩阵归一化算法使系统性能得到了良好改善。     

基于信泄噪比的改进预编码算法研究

为改善用户自身天线间的干扰和信道噪声干扰对SLNR算法性能的影响,对SLNR算法进行了改进,包括两种改进算法：SLNR_ZF算法是利用ZF算法可以消除用户自身天线间干扰的作用将其引入到SLNR算法中;SLNR_MMSE算法是在SLNR_ZF算法的基础上引入规范化因子,消除噪声干扰。通过仿真结果表明,改进的两种优化算法可以有效地消除包括用户自身天线间干扰、用户间干扰和噪声干扰的多种干扰,提高小区边缘用户的吞吐量和误码率。     

MIMO下行链路中的多用户调度算法

针对采用随机波束成形的MIMO下行链路,提出了一种多用户调度算法。在接收端利用每个用户在各个波束方向上的比例公平性参数来得到容量门限。仿真结果显示,这种调度算法相比其他门限调度算法,在系统性能无明显损失的情况下,有效地减小了反馈量。     

基于天线选择技术的大规模下行MU-MIMO系统能效分析

为了提高大规模多用户多输入多输出(MU-MIMO)下行系统的能效,提出了一种基于发送天线选择技术的能效优化机制。首先建立了同时考虑发送功率与电路功耗的新的系统功耗模型,并基于该模型,分析了基站配置天线数目与所有接收终端用户数目对系统总功耗及能效的影响。然后通过理论推导得到了系统能效最优时的最优天线选择数目,并与使用全部天线时的系统能效进行比较。仿真结果表明,所提出的发送天线选择机制通过优化激活部分基站天线能够明显提高系统能效。在用户数为10、发送功率分别为40 W和10 W时,与使用全部天线相比,天线选择技术能够分别使得系统能效获得大约12%和78%的性能增益。     

基于Khatri-Rao积的3D MU-MIMO预编码方法

为了解决下行三维(3D)多用户(Multi-User,MU)多输入多输出(MIMO)系统中的共信道干扰问题,提出了一种基于Khatri-Rao积的3D预编码方法。该方法首先产生离线码本,然后各用户分别选择与水平维和垂直维信道最匹配的的码字并将其反馈给基站端,最后,根据提出的KhatriRao积基站端构造3D预编码矩阵,对不同用户数据进行处理。理论分析和仿真结果表明,该方法可有效地匹配真实信道状态信息(CSI),而且可有效地抑制共信道干扰,提升系统误码性能,对系统的性能优化有一定的参考价值。     

基于最大化容量的SLNR多用户MIMO预编码的研究

在多用户MIMO系统中可以联合预编码和功率分配来提高系统QoS.在重点研究信漏噪比SLNR的基础上,提出一种低复杂度的联合预编码与功率分配的算法.首先利用信道的迹为各个用户分配功率,然后以误码率最小准则为用户的各个空间子信道分配功率,既克服了SLNR只利用单个子信道传输的缺点,同时兼顾系统性能和运算复杂度.理论分析和仿...     

Energy efficient power allocation strategy for downlink MU-MIMO with massive antennas

With the increasing energy consumption, energy efficiency （EE） has been considered as an important metric for wireless communication networks as spectrum efficiency （SE）. In this paper, EE optimization problem for downlink multi-user multiple-input multiple-output （MU-MIMO） system with massive antennas is investigated. According to the convex optimization theory, there exists a unique globally optimal power allocation achieving the optimal EE, and the closed-form of the optimal EE only related to channel state information is derived analytically. Then both the approximate and accurate power allocation algorithms with different complexity are proposed to achieve the optimal EE. Simulation results show that the optimal EE obtained by the approximate algorithm coincides to that achieved by the accurate algorithm within the controllable error limitation, and these proposed algorithms perform better than the existing equal power allocation algorithm. The optimal EE and corresponding SE increase with the number of antennas at base station, which is promising for the next generation wireless communication networks.