基于自适应空分复用的分组多用户分集方案

在采用空分复用技术的多用户多输入多输出下行链路中,有限的空域信道资源限制了系统容量.针对这一问题,提出了一种新的基于自适应空分复用的分组多用户分集方案.针对空分复用算法的特点,该方案首先以信道响应矩阵主右奇异向量的互相关大小为度量,将全部用户分为互相关最小的若干组;然后采用一种新的自适应空分复用算法,求出每一组用户传输时所能获得的系统容量,并将信道分配给容量最大的那一组用户.仿真结果表明,所提出的方案不仅能保证信道资源调度的公平性,而且通过引入多用户分集和自适应空域信道分配,显著地提升了系统容量.     

多用户MIMO系统中一种基于一位反馈信息的调度算法

针对多用户MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)无线通信系统潜在的多用户分集增益,该文提出了一种基于一位反馈信息的多用户调度算法.理论分析表明,设置合理的门限可以从统计意义上最大化系统平均频谱效率.同时,该文从理论上对最优门限的选择进行了分析.仿真结果表明所提算法可有效利用多用户分集来提高系统的频谱性能.     

分布式天线系统的多用户分集

分布式天线系统(DAS)由于其具有更大的覆盖范围,较好的功率效率,以及更高的系统容量在近年来备受关注,但很多文献都只是基于以上几个方面进行分析,而没有考虑多用户分集。该文提出了一种考虑用户公平性的最小容量损失轮询调度算法,并以该算法为基础,从多用户分集的角度研究了基于迫零波束成形算法的下行分布式天线系统的信道容量。结果表明,在天线数目和总功率相同的情况下,采用分布式天线系统可以得到比集中放置天线系统(CAS)更大的多用户分集增益。最小容量损失轮询调度算法明显优于普通轮询调度算法,该算法对DAS和CAS都适用。     

MIMO系统中的交叉优化调度算法

多入多出（MIMO）系统中在多用户环境下可以在链路级利用空间复用或者在系统级利用多用户调度来提高系统容量。但是仅仅是分别优化MIMO系统链路级性能或是仅仅单纯在系统级进行调度是不够的,将两者联合起来进行优化可以获得更大的系统容量。为此,该文提出了一种新的交叉优化调度算法（Cross Optimization Scheduling Algorithm,COSA）,将系统级的调度策略和链路级的物理层优化相结合,并且采用注水算法动态调整各天线的功率分配。仿真结果表明COSA算法不但在系统级为每个用户提供了公平的接入信道机会,而且在链路级中充分利用MIMO系统的空间复用特点以及动态的功率分配,提高了系统的容量。     

MIMO系统中的交叉优化调度算法

多入多出(MIMO)系统中在多用户环境下可以在链路级利用空间复用或者在系统级利用多用户调度来提高系统容量。但是仅仅是分别优化MIMO系统链路级性能或是仅仅单纯在系统级进行调度是不够的,将两者联合起来进行优化可以获得更大的系统容量。为此,该文提出了一种新的交叉优化调度算法(Cross Optimization Scheduling Algorithm, COSA),将系统级的调度策略和链路级的物理层优化相结合,并且采用注水算法动态调整各天线的功率分配。仿真结果表明COSA算法不但在系统级为每个用户提供了公平的接入信道机会,而且在链路级中充分利用MIMO系统的空间复用特点以及动态的功率分配,提高了系统的容量。     

改进PU2RC算法的多用户MIMO预编码研究

在LTE下行链路的多用户MIMO系统中,基于传统PU2RC算法的预编码方案,由于受正交性约束而使多用户分集增益及系统“和容量”受到限制,对此,提出一种基于改进PU2RC算法的多用户MIMO预编码方案。它通过在基站端增加近距码字集,并对用户集为空集的码字实施二次调度处理,来提高多用户分集增益及系统“和容量”。仿真结果表明,与基于传统PU2RC算法的多用户MIMO预编码系统相比,该方案可以在保持反馈量不变的前提下显著提高系统吞吐量。     

空分复用多输入多输出系统中的分组多用户分集

该文针对基于空分复用的多用户多输入多输出系统下行链路,研究了空间衰落相关和信道估计误差对系统容量的影响,提出了两种新的分组多用户分集方案。所提出的方案通过合理选择共道用户,能有效提升系统容量,同时兼顾公平性。分析和仿真结果表明,所提出的方案对衰落相关性以及信道估计误差具有较好的稳健性;其中,第2种方案与第1种相比较,容量性能更优,但具有较高的计算复杂度。     

基于正交空分复用的多用户调度策略

为了消除多用户MIMO下行系统的多用户间干扰以及改进系统的误码率性能,研究了块对角化预编码与几何均值分解的联合方案(BD-GMD).针对BD-GMD系统的资源分配和用户调度,对比了等功率分配和注水算法对系统的影响,并基于系统容量最大化,提出了一种根据用户信道的子空间特性的低复杂度的用户调度算法.此外,对比分析了穷举搜索算法和传统的贪婪算法.数值仿真结果表明,文中所提出的基于正交投影的多用户调度算法充在保证系统容量的同时降低了算法复杂度.     

多用户MISO系统下行链路的自适应用户选择算法

针对多用户多输入单输出(MISO)系统中的用户选择问题,该文基于多用户系统的容量公式提出一种低复杂度的自适应用户选择算法,使选择的用户数随当前的信道状态自适应变化以最大化所有用户的和速率。仿真结果表明,该算法具有接近最优的性能。在此基础上结合比例公平调度对算法进行改进以保证系统中用户服务的公平性。     

下行SDM/OFDMA系统中基于效用函数的多用户调度算法

该文研究了空分复用/正交频分多址(SDM/OFDMA)无线通信系统中的多用户调度问题,针对该系统的空时频三维调度特点,提出一种基于效用函数的多用户调度算法。该算法利用空间多用户分集获得增益,同时兼顾系统的整体效率和用户的个体效用。通过计算机仿真验证了算法具有和穷举搜索算法相近的性能,但算法复杂度大大降低。     

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。     

基于码本的有限反馈非酉矩阵预编码多用户MIMO系统

该文提出了一种基于码本的有限反馈非酉矩阵预编码下行多用户MIMO系统。该方案根据用户反馈的信道信息SINR在发送端进行调度和预编码来提高系统容量。预编码的码本设计依据格拉斯曼空间装箱原理,并将码本中的向量按其相关性构成非酉矩阵来提高预编码增益和抑制多用户共道干扰。新方案反馈量少、复杂度低,在相同情况下比传统的单用户MIMO系统和基于码本的酉矩阵预编码多用户MIMO系统都具有更好的性能。     

802.11ax系统中基于传输延迟的多用户调度与资源分配算法

IEEE 802.11ax系统中站点(Station,STA)数量众多和潜在的高数据包冲突率导致无线局域网通信效率显著降低,本文针对上行多用户传输中的无效帧填充问题,以每轮传输中用户组的传输延迟为优化目标,提出一种多用户调度和资源分配算法.基于OFDMA上行调度接入中动态传输时间的帧交互方案,接入点(Access Po...     

基于SLNR准则的MU-MIMO下行链路的预编码与用户调度

在多用户MIMO（MU-MIMO）系统的下行链路中,为了降低用户端的处理复杂度,发射端预编码的设计对多用户MIMO系统的性能非常重要,基于信漏噪比（SLNR）准则的预编码技术由于同时考虑了共信道干扰（CCI）和噪声,提高了系统的性能,但基站同时服务的用户有限,基于信漏噪比最大的用户调度能够合理地选择用户,提高了多用户分级增益,使系统获得更高的系统容量和系统性能。仿真结果表明,基于SLNR准则的多用户预编码在系统容量和误码率方面要优于单一考虑CCI的迫零预编码（ZF）和单一考虑噪声的最大化每个用户接收到信号的信噪比预编码（MRT）。在采用SLNR预编码的条件下,信漏噪比最大的用户调度系统性比轮询调度和最大信道增益调度好,并且随着待选用户数的增多,不会给系统的调度策略带来很大的影响。     

分布式移动通信系统中多用户分集分析

分析了分布式移动通信系统中,Rayleigh-lognormal复合信道下,发送分集对下行链路多用户分集的影响,发现基于最大比发送(MRT)和基于选择发送分集(STD)调度算法获得了几乎相同的多用户分集增益。该结论表明,在分布式移动通信系统中,采用基于发送分集的调度方案并不能有效地提高系统的吞吐量。     

An overview of scheduling algorithms in MIMO-based fourth-generation wireless systems

In this article an overview of the scheduling algorithms proposed for fourth-generation multiuser wireless networks based on multiple-input multiple-output technology is presented. In MIMO systems a multi-user diversity gain can be extracted by tracking the channel fluctuations between each user and the base station, and scheduling transmission for the "best" user. Based on this idea, several opportunistic scheduling schemes that attempt to improve global capacity or satisfy users with different QoS requirements have been proposed. Transmit beamforming procedures aimed at increasing the channel fluctuations have been proposed. The simultaneous exploitation of both spatial and multi-user diversity is not straightforward; however, it may be achieved by a refined selection of the "best" user. In addition, a multiple access gain can be obtained from a simple SDMA/TOMA system. Finally, several resource allocation schemes are discussed for this hybrid multiple access system.     

时变信道下基于有效容量的OFDMA系统资源分配方案

该文给出时变信道下多用户正交频分多址接入(OFDMA)系统的有效容量表达式。为了最大化系统平均有效容量,该文利用泰勒近似得到了渐近可达的多用户调度准则,根据用户移动速度、业务时延敏感特性和有效容量的关系调度用户。仿真结果表明,该方案能够更好地提高移动用户有效容量。     

Multi-user selection diversity for spread-spectrum multi-carrier multiple-access systems

Recently, Multi-User Selection Diversity (MUSDiv) for single-carrier systems has been under extensive study on account of the enhancement it provides to system performance with minimum feedback requirements. However, its application to multichannel systems is considered straightforward and thus, it has not been thoroughly examined. In this paper, the performance of MUSDiv is investigated when applied to the spread-spectrum multi-carrier multiple-access system, where the scheduling has to be performed for all the available channels and self interference must also be considered. Specifically, based on the absolute and normalized Signal-to-Noise-Ratio (SNR) scheduling algorithms, two algorithms are presented, modified and optimized, so that they can be applied on a subband instead of a single-channel basis. Moreover, we propose a new scheduling scheme which constitutes a trade-off between the previous schemes, concerning fairness and capacity performance. The new algorithms are related to the symbol Signal-to-Noise-plus-Interference-Ratio (SNIR) instead of SNR and two interference models were devised to this end. Closed-form expressions for the system capacity are extracted for each case, which are compared with simulation results. The research is also extended to the case of non-identical user power profiles among the available subcarriers. The channel state information required to utilize multi-user selection diversity is already necessary for the most common combining schemes, so no more feedback is actually needed.     

一种基于特定干扰图样的下行多用户MIMO预编码方法

本文在研究线性迫零类下行多用户MIMO预编码方法的基础上,提出了一种适用于单天线用户的预编码矩阵生成方法.利用信道补矩阵的奇异值分解,可以将下行多用户MIMO信道分解为多个带有基于干扰图样产生的多用户干扰的并行单用户信道.同时本文给出了一种特殊的干扰图样以及相应的显式参数优化方法,包括波束成型和功率分配.通过计算机仿真,重点在4天线场景下分析了该预编码器的系统性能.结果显示,相对于线性迫零类算法,本文提出的预编码方法可以有效的提高系统性能.在Pout等于0.1时,相对于单天线的BD方法,PBIF-Rp将损耗信道容量提高了超过45%,而PBIF-Op提高了100%以上.仿真结果和分析都证明了本方法的进一步研究的潜力.     

混合频谱共享方式下多用户动态频谱分配算法

为解决混合overlay/underlay频谱共享方式下多用户动态频谱分配问题,构建了混合频谱共享方式下动态频谱分配模型,提出了基于Q学习的多用户动态频谱分配算法. 该算法在不对主用户产生有害干扰的前提下,以最大化次用户总吞吐量为目标,构建了与次用户相对应的虚拟次用户作为智能体. 通过与环境交互学习,进行信道和共享方式初选;频谱分配系统根据冲突情况和各智能体的学习结果调整信道分配策略直至次用户间无冲突. 仿真结果表明,该算法在无信道检测和信道先验知识的条件下,能根据前一时隙信道状态和次用户传输速率需求,实现动态信道分配和频谱共享方式确定,避免次用户间冲突,减少主次用户间冲突,有效提升次用户总吞吐量.