最大化SLNR及软频率复用的比例公平调度算法

针对 LTE-Advanced 系统中小区间干扰及用户公平性问题,提出了最大化信漏噪比(SLNR)及软频率复用的比例公平调度算法(SLNR–SFR–PF)。该算法通过基于最大化 SLNR的分布式预编码和软频率复用的方法抑制小区间干扰,并结合比例公平调度算法,提高用户的公平性。仿真结果表明,与 SLNR–PF 算法相比,SLNR–SFR–PF 算法使系统容量提高了约7.9%,同时,小区边缘的平均用户数据速率提高了11.5%。     

一种公平的多天线多小区联合调度算法

为了能够以较小的实现复杂度有效减少多天线蜂窝系统中的小区间干扰,同时保证系统中的用户公平性,提出一种新的多小区联合调度算法,提出的算法的复杂度远远低于最优多小区联合调度算法。该算法将系统分簇并在每个簇内按一定比例选择部分平均速率较低的用户,之后在簇内按照给定的优化目标进行联合调度。仿真结果表明：与单小区调度算法相比,提出的多小区联合调度算法可以显著增加系统平均速率,而且可以取得与单小区调度算法类似的用户公平性。     

一种基于动态功率分配的干扰对齐优化方法

干扰对齐是解决无线通信系统中同频干扰的有效手段,显著地提高了多小区MIMO系统的容量。为了解决常规干扰对齐算法只在空间域上对齐的不足,提出一种联合功率分配的干扰对齐优化方案。基于信道矩阵的弦距离计算和优化干扰对齐方案的预编码矩阵;然后在用户的各个数据流之间进行动态功率分配,使干扰进一步减小。仿真结果表明,相比已有的预编码矩阵设计方案,系统容量有明显的改进,降低了系统误码率,具有良好的工程适用性。     

OFDMA系统静态软频率复用技术研究

在OFDMA系统中,小区间同频干扰是主要干扰。在B3G/4G系统中,为了减少小区间干扰,静态软频率复用技术已得到了广泛的应用。介绍了2种静态软频率复用方案:经典软频率复用和基于功率重用的软频率复用。在此基础上,详细研究了使用改进型比例公平调度算法的功率重用软频率复用系统。通过仿真,分析并证实了静态软频率复用技术可对边缘用户吞吐量带来极大提升,同时给出并验证了系统中改进型比例公平调度器的最佳配置参数。     

基于干扰感知的上行调度算法研究

针对LTE系统中上行小区间干扰特性,提出了一种基于干扰感知的LTE上行比例公平调度算法改进方案。该方案通过小区协作方式计算协作簇内的小区调度优先级和基于干扰感知的用户调度优先级并以此进行资源调度。仿真结果表明,相对于未采用干扰感知的比例公平调度算法,该方案的两种形式都能够在保障系统吞吐量性能的前提下,有效地提高小区边缘用户性能,同时证明了干扰感知的越精确,小区边缘用户的性能越好。     

异构网中载波聚合系统的成员载波选择和干扰协同

为了解决下一代演进移动通信系统在异构网场景由于低功率基站在高功率基站覆盖区域的随意分布而导致的小区间干扰问题及容量速率限制,提出了一种载波聚合系统的成员载波选择和干扰协同方法。该方法基于修正的载波公平比例准则,动态地在小区间协同选择成员载波。为了进一步提高低功率节点的系统容量,设计了新的基于调和平均数的用户小区选择准则及算法。仿真结果表明,与频率复用因子为1的系统相比,设计的方法由于静默了部分高功率节点用户成员载波,从而使低功率节点用户获得更多的选择机会,可提高低功率节点小区的容量。     

小区间动态干扰协调的改进方案

对下一代移动通信系统的小区间动态干扰协调算法进行研究,通过分析干扰水平,负载状况,基站的调节能力以及用户的位置,通过负载因子变化来接纳控制,提高边缘用户的数据传输速度,保证小区用户的公平性。通过上行功率控制及接纳算法改进方案;同时对小区用户划分区域设定,提出了小区间干扰协调的改进算法(ICPF), 并进行系统仿真计算分析,结果表明和以往传统算法相比,系统性能得到有效改进,进一步提高了系统公平性并增加小区边缘用户的吞吐量。     

分布式多天线技术研究

在基于多输入多输出-正交频分复用(MIMO-OFDM)技术的下一代宽频无线通信系统中,为了提高频谱利用率,一般采用同频组网,这就在小区边缘引入了同频干扰,影响了系统覆盖范围、容量以及边缘用户的切换体验。分布式多天线系统可以有效地解决上述问题,它通过拉远天线的距离,充分利用多输入多输出(MIMO)技术的空间分集和宏分集优势,通过集中式的预编码、用户调度、功率控制等策略较好地控制基站内不同小区间的干扰,尤其适合于增强数据热点地区的覆盖,减少用户的切换次数,提升小区边缘用户的服务质量。     

多小区MIMO系统中基于泄漏的多用户下行链路预编码新算法

针对多小区MIMO系统的多用户下行链路预编码设计是未来移动通信系统研究的重要内容之一。本文在蜂窝多小区MIMO通信环境下,基于信漏噪声比(Signal-to-Leakage-Noise Ratio,SLNR)最大准则,提出了改进的多用户下行链路线性预编码算法。通过在优化目标中考虑接收端白化滤波器的影响,该预编码算法实现了对用户间干扰和小区间干扰(OCI)的同步抑制消除;在求解预编码矩阵优化问题时,本文基于QR分解提出了一种新的低复杂度求解算法,该算法能以较低的计算复杂度实现系统性能的有效提升。仿真实验结果表明,本文的改进SLNR线性预编码算法能有效抑制小区间干扰(OCI)的影响,使多小区MIMO系统获得更高的和速率(Sum Rate)容量。      

协同MIMO系统中的自适应用户数选择算法研究

提出了一种在协同多入多出(Co-MIMO,collaborative MIMO)系统中的自适应用户数选择算法.基站向调度器报告各个移动台从本基站接收到的信号、干扰及噪声功率,调度器据此计算各个基站支持用户数的最佳方案,反馈给相应的基站.自适应方案根据信道的变换灵活改变基站和移动台之间的从属关系,达到有效降低小区边缘用户的小区间干扰、优化小区边缘系统容量的目的.仿真结果证明了在发射端多用户预编码下自适应支持用户数选择算法相对于支持固定用户数的优势.     

一种适用于SC-FDMA多小区系统的协作调度和功率控制算法

该文针对长期演进(LTE)上行单载波频分多址(SC-FDMA)多小区系统的性能受限于小区间干扰的问题,提出一种综合考虑协作调度和功率控制的方案。该方法分步执行小区间的协作调度和功率控制,首先调度各小区中的用户,在此基础上优化用户的发射功率。调度时首先估计小区间的干扰信息并分配频率资源块给每个小区内的用户,在优化用户的发射功率时,同时考虑由于用户功率改变所造成的目标小区和其他干扰小区性能的变化。进一步提出一种低复杂度功率控制方案,在优化目标小区用户的功率时,只考虑受目标小区干扰影响最大的几个小区性能的变化,其他干扰小区性能的变化则通过引入补偿因子来估计。计算机仿真验证了该文所提方法在系统吞吐量和小区边缘吞吐量方面的性能优势显著。     

基于用户位置的TD-LTE上行功率控制研究

为了减小小区间干扰,3GPP 36.213协议中规定TD-LTE上行链路进行慢速功率控制.在该协议的基础上提出了基于用户位置的上行功率控制方法,首先根据RSRP的值估算出不同用户的路径损耗,再根据路径损耗的大小将用户划归到不同的区域,然后对某个特定的区域采用相应的功控算法,通过仿真证明该方法可以有效减少小区间干扰,提高系统的吞吐量.     

超密集小峰窝网中基于干扰协调的小区分簇和功率分配算法

干扰的有效管理是超密集小蜂窝网中的一个研究难点。该文提出将超密集小蜂窝网中的小区干扰协调和分簇相结合的算法,通过分配最优的功率降低干扰,最大化系统吞吐量。根据干扰的程度,将干扰强的小蜂窝划为一个簇,同一个簇内的小蜂窝共享频谱资源,协作为用户服务,簇与簇之间实现频谱复用。仿真结果表明,该算法在网络密集部署时,有效地减小干扰,提高系统吞吐量。     

Fairness Guaranteed Cooperative Resource Allocation in Femtocell Networks

User-deployed low-power femtocell access points (FAPs) can provide better indoor coverage and higher data rates than conventional cellular networks. However, a major problem in this uncoordinated frequency reuse scenario is the inter-cell interference. In this paper, we propose a graph based distributed algorithm called fairness guaranteed cooperative resource allocation (FGCRA) to manage interference among femtocells. Since the optimal resource allocation is a NP-hard problem, which is difficult to get global optimization in femtocell networks, our proposed FGCRA algorithm provides sub-optimal resource allocation via cooperation among interfering neighbors. First, we propose a specific fairness factor obtained from two-hop interference relations, to determine the lower bound amount of subchannels that each FAP can use and guarantee the fairness among femtocells. Second, we propose scalable rules for distributed resource allocation and the solution to avoid the conflicts among interfering neighbors. Simulation results show that our proposed FGCRA significantly enhances both average user throughput and cell edge user throughput, and provides better fairness.     

一种新颖的TD-LTE系统上行小区间干扰管理方法

For OFDM based system with Single-Frequency Networking (SFN), ICI (inter-cell interference), especially uplink ICI, becomes a bottleneck to improve system performance. Since the conventional interference management scheme with OI (overload indicator) can not show the instantaneous ICI, this paper proposes a method to reduce ICI by utilizing channel reciprocity of TD-LTE system. In the proposed scheme, UE shall make a decision whether to reduce its power or not after predicting the instantaneous ICI level according to the scheduling results. The system simulation results show that the proposed scheme can reduce the uplink ICI effectively and improve the system performance such as system spectrum efficiency, 10% user throughput, 50% user throughput, packet drop rate etc. significantly while keep 5% cell edge user throughput loss less than 5%. For example, the proposed scheme improved system spectrum efficiency about 50% and 50% user throughput gain is larger than 140%. Meanwhile, the proposed scheme controls the system ICI level and variance effectively. The mean system ICI level and variance are reduced by 4.5dB and 18dB respectively. The proposed scheme can be joint implemented with those existing ICI mitigation methods such as (soft) frequency reuse, power control etc. to further improve the system performance.     

Multi-user Fair Scheduling in the Downlink of CDMA Packet Systems

A fair scheduling algorithm is proposed to improve the system throughput while maintaining the fairness in the downlink of a code-division multiple access (CDMA) system employing AMC and multicodes. R. Kwan and C. Leung suggested an optimal scheduling to maximize the total throughput based on simultaneous transmissions strategy. In this letter, we extend the optimal scheduling so that some degree of fairness can be maintained. We formulate a mixed-integer nonlinear programming problem to assign the radio resources such as the transmit power and codes to several users effectively. The result shows that the proposed algorithm provides a significant throughput gain over PF scheduling with one-by-one transmission at the same level of fairness     

基于TG-PF的LTE-A中继蜂窝网络下行分层调度方法

设计了一种中继蜂窝网络的分层调度模型,将中继蜂窝小区的资源调度过程分为高层调度和低层调度两部分,分别由基站和中继站完成。所设计模型中,高层调度和低层调度分别采用PF算法和保障吞吐量的比例公平（TG-PF算法）,该算法充分利用了最大载干比（Max C/I）算法和比例公平（PF）算法的优势,能够有效地提升小区边缘的吞吐量,以满足中继蜂窝小区的系统吞吐量和调度公平性要求。仿真结果表明,所提方法能够以较低的调度公平性牺牲换取小区边缘吞吐量的较大提升。     

一种基于多小区OFDMA系统用户公平性约束的分布式资源分配算法

针对多小区OFDMA系统下行链路,研究了用户公平性约束下的资源分配问题,提出了一种多基站协作的迭代优化的分布式资源分配算法。每个小区根据干扰状况及用户公平性,迭代地进行子载波和功率的资源优化;而每次迭代中,根据用户公平性准则分配子载波,并将非凸的小区功率优化问题转化为其下界的凸问题,通过一个分布式算法来求解。通过仿真验证了算法的有效性;仿真结果表明,与传统网络的固定功率分配的情形相比,所提算法保证了用户之间的公平性并显著提高了系统吞吐量。