基于码本的多用户有限反馈预编码方法

为改善多用户系统中由有限反馈导致的性能缺失,提出了一种基于码本的预处理有限反馈预编码方法。该方法在接收端根据部分子载波信道信息采用最大信干比准则从预置码本中选取码字反馈给发送端,在发送端根据子载波簇的相关性重构各子载波预编码矩阵,对发送信号进行线性变换以达到容量最优,在接收端利用干扰用户信息对接收阵列信号进行预处理消除部分干扰信息,从而补偿由于有限反馈导致的性能缺失。实验结果表明,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。     

多用户系统中基于双码本的有限反馈预编码

针对多用户MIMO-OFDM下行链路由有限反馈导致的性能缺失,提出了一种基于双码本的有限反馈预编码方案。该方案在接收端依据部分子载波信道信息并采用期望用户最大信干比准则,从预置码本中选取主码字及扰动码字反馈给发送端,在发送端根据子载波簇的相关性重构各子载波预编码矩阵,然后利用矩阵线性变换特性对主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。     

码本扰动有限反馈多载波分层空时检测方法

针对有限反馈多载波分层空时方案存在反馈链路开销量减少引起性能缺失的问题,利用矩阵线性变换特性,提出了一种基于码本扰动的有限反馈多载波分层空时预编码检测方法。该方法利用多载波各子载波信道频域之间的相关性,在接收端仅需估计部分子载波信道信息,采用相应的准则从预置码本中选取主码字及扰动码字,用扰动码字对主码字进行线性变换扰动以达到容量最优,在发送端根据反馈的码本矩阵的索引重构各子载波预编码矩阵,最后在接收端采用非线性循环迭代检测方法,以补偿由于有限反馈导致的性能缺失。仿真结果表明,提出的方法在保证反馈链路开销的情况下,一定程度上提高了系统吞吐量,改善了系统误码性能。     

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。     

多用户 MIMO 多载波系统空时预编码技术的研究磁

多天线空时预编码技术利用信道状态信息能够有效地改善无线通信系统性能与吞吐量,成为未来无线移动通信领域研究的热点。根据发射端利用信道状态信息情况,预编码技术可分为完全信道预编码技术和部分信道预编码技术。文章主要研究了多用户 MIMO 多载波无线通信系统中空时预编码技术,研究了多用户 MIMO 多载波系统中空时预编码技术,文中还重点对基于码本的多用户 MIMO 预编码进行了研究。     

量化压缩感知在语音压缩编码中的应用

利用语音信号在离散余弦变换（ DCT）域的近似稀疏性和量化压缩感知理论,文中提出一种基于量化压缩感知的语音压缩编码方案。编码端利用压缩感知技术,将语音信号投影成数据量大大减少的观测序列,然后对观测序列采用Lloyd-Max量化得到量化后的观测样值;解码端直接利用量化后的观测样值,结合重构算法重构出原始语音信号的DCT系数,经过DCT反变换得到重构后的语音信号,并采用后置低通滤波器改善重构语音的听觉效果。该编码方案解码端不需要进行反量化,而是直接利用量化后的观测样值进行重构,有效降低了解码端的运算量及复杂度。仿真结果表明：采用量化迭代硬阈值（QIHT）算法重构效果优于迭代硬阈值算法（IHT）,重构语音的信噪比能达到20 dB以上,MOS分达到3.26。     

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。     

采用压缩感知的协作多点信道反馈算法研究

协作多点技术（ Coordinated Multiple Points,CoMP）作为LTE-A的最重要候选技术之一,已经得到广泛的关注。在协作多点中,有很多种传输方案,其中一种基于联合传输下的全局预编码方案能够获得极佳的系统性能,而实现该方案的前提是基站可以得到较为完整的信道状态信息。因此在信道反馈时选择显式反馈,因为相比较其他反馈方式,它可以反馈更为完整的信道状态信息,而显式反馈的缺点为需要的反馈量过大。文中利用一种采用压缩感知的信道反馈新方法对联合传输下的全局预编码方案信道显式反馈信息进行压缩,仿真结果显示在不影响系统性能的前提下,能够有效地减少反馈量,使得系统发挥最佳性能。     

基于角度域的FDD大规模MIMO系统开销优化

针对信道信息获取中导频开销与反馈开销过大的问题,研究了FDD大规模MIMO系统的开销优化。基于信道角度域大尺度参数的多样性,引入成簇多径信道模型,设计了一种角度域的开销优化方案。在此方案中,通过广播预先设计的预编码码本和用户强度反馈,在基站侧建立角度域的拓扑关系,进行整体用户调度与预编码码本分配。在典型仿真场景下,与传统方案相比,系统开销平均减少60%,系统和速率平均提升35%。通过角度域的码本匹配,有效减少了系统开销,提升了系统性能。     

认知无线电系统中消除异步干扰的最小均方预编码方法

由于信道状态信息的时变特性和信道反馈误差的共同影响,使得以前波束成形算法无法完全消除小区间的干扰,特别是异步干扰,从而造成小区边缘用户传输速率和服务质量的下降。针对此问题,通过对信道时变特性的研究和反馈误差统计特性的研究,提出了一种考虑信道时变统计特性的基于块对角化的波束成形方案,此方案在基站端对所发送的信号进行编码,对将要造成的异步干扰进行预消除,从而达到提高小区边缘用户服务质量的效果。仿真结果表明,此方案有效抑制了由信道时变引起的干扰,提高了系统的容量。     

一种基于SSM的多源组播路由协议

为满足参与方同时为收发方的组播通信模式,该文提出了一种新的基于特定源组播的多源组播路由协议SSM-MSM,该协议利用特定源组播形成的单向组播转发树维护一个与之并行的用于多方通信的双向转发树,其路由状态、树建立和控制消息开销和组播包转发时延较小,可综合几种已有的基于SSM多方通信方案的优势。     

Resource allocation algorithm with limited feedback for multicast single frequency networks

The single frequency network (SFN) can provide a multimedia broadcast multicast service over a large coverage area. However, the application of SFN is still restricted by a large amount of feedback. Therefore, we propose a multicast resource allocation scheme based on limited feedback to maximize the total rate while guaranteeing the quality of service (QoS) requirement of real-time services. In this scheme, we design a user feedback control algorithm to effectively reduce feedback load. The algorithm determines to which base stations the users should report channel state information. We then formulate a joint subcarrier and power allocation issue and find that it has high complexity. Hence, we first distribute subcarriers under the assumption of equal power and develop a proportional allocation strategy to achieve a tradeoff between fairness and QoS. Next, an iterative water-filling power allocation is proposed to fully utilize the limited power. To further decrease complexity, a power iterative scheme is introduced. Simulation results show that the proposed scheme significantly improves system performance while reducing 68% of the feedback overhead. In addition, the power iterative strategy is suitable in practice due to low complexity.     

分布式无线通信系统中协同传输预编码方法分析

在分布式无线移动通信多点协同传输系统中,对于小区边缘用户而言,信道质量的恶化将导致系统接收性能的下降,为此,可以使用协同编码处理以提高接收质量。提出了一种协同传输联合预编码方法,系统针对协同的远端天线单元(RAU)进行联合处理,各RAU根据信道状态信息好坏采用不同的预编规则对同一用户发送数据,而在接收端使用最大比合并的方式对各链路信号进行处理。仿真实验结果表明,该方法能有效地改善用户的误码率性能,提高传输可靠性。     

调度和拥塞控制相结合的无线网络资源分配模型

研究了基于WLAN访问Internet的网络基站处流,提出了一种基于队列长度的调度方法和基于信道容量的拥塞控制模式,以达到网络资源的公平分配,并解决由于不恰当处理基站处堆积数据包而引起的弊端。在提出的资源分配模型中,调度算法根据各条流堆积的队列长度来随机地选择将要发送的数据分组;而拥塞控制模式中,将链路使用率作为拥塞指示,通过计算,平等地反馈给每一条流的发送端。发送端根据反馈到的拥塞信息来调整发送速率,以达到资源分配的公平性。仿真的结果表明：各条流能公平地共享无线网络的带宽。此算法的最大的优点在于基站不需要按照某种特定的公平性定义来选择数据包却能达到很高的公平性。     

基于低秩矩阵完备的大规模MIMO系统信道估计研究*

随着大规模MIMO系统中天线数的增长,获取信道状态信息(channel state information at the transmitter, CSIT)所需的下行信道训练开销和上行反馈开销变得非常巨大。针对信道估计开销过大的问题,提出了一种新的CSIT估计方案和基于低秩矩阵完备的信道估计算法。在本方案中,基站发送训练信号给各个用户之后,用户直接将其观测信号反馈给基站,并在基站端进行统一的CSIT估计。然后,利用大规模MIMO信道矩阵的特点将信道估计问题转化为低秩矩阵完备问题,从而利用软阈值算法恢复出所有用户的信道状态信息。仿真结果表明,该算法可以获得精确的信道状态信息并有效地估计减少了信道估计开销和复杂度。     

部分信道状态信息下MIMO-OFDM的跨层资源分配算法

针对跨层多用户多输入多输出-正交频分复用（MIMO-OFDM）系统,以系统最大吞吐量为目标,给出一种基于部分信道状态信息的跨层资源分配算法。该优化问题设计的目标函数包括功率限制、传输速率、子载波占用、不同业务的服务质量需求与数据链路层的队列状态信息等约束条件。在数据链路层存在有限缓存条件下,通过均值反馈模型描述信道状态信息的反馈过程,推导出相应的跨层资源分配准则。仿真结果表明,所提算法与现有方案相比,满足了不同业务用户的QoS要求,并获得了好的吞吐率,降低了丢包率。     

基于1‑bit压缩感知的高效无线联邦学习算法

在无线联邦学习（FL）的架构中,用户端与服务器端之间需要持续交换模型参数数据来实现模型的更新,因此会对用户端造成较大的通信开销和功率消耗。目前已经有多种通过数据量化以及数据稀疏化来降低通信开销的方法。为了进一步降低通信开销,提出了一种基于1?bit压缩感知的无线FL算法。在无线FL架构的上行链路中,这种算法首先在用户端记录其本地模型数据的更新参数,包括更新幅值和趋势;接着对幅值和趋势信息进行稀疏化,并确定更新所需的阈值;最后对更新趋势信息进行1?bit压缩感知,从而压缩上行数据。在此基础上,通过设置动态阈值的方法进一步压缩数据大小。在MNIST数据集上的实验结果表明：引入动态阈值的1?bit压缩感知过程能够获得与无损传输过程相同的效果,在FL应用的上行通信过程中能将用户端需要传输的模型参数数据量降低至不采用该方法的标准FL过程的1/25;而在全局模型训练到相同水平时,能将用户上传数据总大小降低至原来的2/11,将传输能耗降低至原来的1/10。     

基于压缩感知的协同OFDM稀疏信道估计方法

针对频率选择性衰落信道下的放大转发协同正交频率复用(OFDM)通信系统,提出一种基于压缩感知理论的稀疏信道估计方法。首先,构造协同OFDM系统模型,利用循环矩阵理论,将该系统模型变换成类似于传统的点对点系统模型,该模型由一个协同卷积信道矢量和等效的观测矩阵组成;然后,通过压缩感知理论证明,该等效矩阵以很高的概率满足严格等距特性(RIP);最后,利用压缩感知算法重构卷积信道脉冲响应。与传统的线性信道估计方法相比较,所提方法能够利用较少的训练序列达到稳健的信道估计,有效地提高频谱资源利用率,且具备计算复杂度低的特点。仿真结果验证了该方法的有效性。