基于隐训练序列的信道估计与跟踪

提出了新的基于隐训练序列的频率选择性信道估计方法,利用训练序列与信息序列的不相关特性,在没有带宽损失的情况下估计出信道参数。文中对所提方法给予了证明,给出了信道估计算法,并提出了改进的自适应形式,可以用于跟踪时变信道。与以往的隐训练序列估计方法比较,文章中的算法具有更低的估计均方误差,不受接收端直流偏移的限制,且适用于时变信道。计算机仿真结果表明了该估计方法的有效性。     

中继辅助MIMO系统中基于有限反馈的分布式波束成形

对协作式中继辅助的多输入多输出通信系统中基于有限反馈的联合波束成形问题进行了研究.首先推导了接收信噪比的下界,并基于该下界建立联合波束成形的数学模型.其次推导了分布式波束成形的最优方案.最后针对该最优方案,设计了一个迭代算法,优化得到分布式波束成形码本,从而分布式中继站的波束成形可基于码本序号的有限反馈来进行.实验结果仿真表明,所设计的联合波束成形码本在反馈开销很小的情况下获得明显的性能增益.     

超高速毫米波无线局域网通信系统性能分析

针对中国毫米波频段（45GHz）,制定下一代IEEE 802.11aj无线局域网（Wireless Local Area Network, WLAN）协议标准通信系统的物理层结构及发射机发送方式,研究了一种新的适用于该标准的循环移位分集（Cyclic Shift Diversity, CSD）方案,该方案在不增加接收机额外复杂度的前提下能够获得较好的性能。同时,本文对通信系统在各种调制和编码方式（Modulation and Coding Scheme, MCS）下的性能进行了仿真和评估。结果表明,在将系统发射功率控制在20dB时,采用码率为1/2的16-QAM调制方式可以在保证误帧率性能的同时获得较高的吞吐率。      

基于干扰消除的异构蜂窝网络中断分析

在异构网络中,小小区可以为宏基站用户提供接入服务,并能够根据自身条件调节传输参数。该文研究在宏基站端干扰消除技术,来消除宏基站到小小区用户的干扰。该文分析了采用此种方案后异构网络下行链路的整体性能,推导了宏基站和小小区用户接收端信噪比的概率密度函数和分布函数。在此基础上,得到了系统整体中断概率的闭合表达式。理论推导和仿真结果表明,干扰消除方案能够有效提升异构蜂窝网络的整体性能。     

基于成对用户大规模MIMO中继系统的频谱效率性能分析

该文针对成对用户大规模MIMO中继系统,在中继采用最大比合并/最大比发射（MRC/MRT）预编码方案下,利用大数定律,推导出系统频谱效率的闭合表达式,显式的描述了频谱效率与中继天线数、该文针对成对用户大规模MIMO中继系统,在中继采用最大比合并/最大比发射（MRC/MRT）预编码方案下,利用大数定律,推导出系统频谱效率的闭合表达式,显式的描述了频谱效率与中继天线数、用户对个数以及信源用户和中继发射功率的关系。基于此,分析了当天线数增大时,在用户对个数固定不变和等比例增长两种情况下,频谱效率的渐进性能和所能获得的发射功率增益。结果表明,当用户数固定时,频谱效率将随天线数呈近似对数增长规律;当用户数随天线数等比例增长时,通过调整比例值,可满足平均每个用户的频谱效率达到任意指定值,且无需额外发射功率消耗。最后,通过数值仿真验证了所推导的频谱效率闭合表达式的精确性以及所有渐进性能的分析结果。      

时间相关信道下分布式大规模MIMO系统频谱效率分析

为了分析时变信道特性对多用户分布式大规模MIMO系统的频谱效率性能影响,通过引入一阶高斯马尔科夫过程来建模时变信道,以时间相关性系数表征时变快慢程度。当系统采用最大比合并（MRC）接收和最大比发送（MRT）预编码方案时,借助于确定性等价原理以及Gamma分布随机变量的性质,推导出了含有信道时变信息的上行和下行频谱效率闭合表达式。同时,给出了当基站总发送天线数与用户个数之比趋于无穷大时,频谱效率的极限表达式。分析表明,频谱效率随时间相关系数减小而降低,但并不影响系统所获得的发射功率增益。数值仿真验证了所推导的频谱效率闭合表达式和极限值的有效性和精确性,并比较得出时变信道下分布式大规模MIMO比集中式大规模MIMO具有更好的性能。      

新一代高速无线局域网中用户调度及波束成形算法

针对新一代高速无线局域网IEEE 802.11ac协议的多用户多输入多输出正交频分复用(MU-MIMO OFDM)技术,本文主要研究了该高速无线局域网协议反馈机制下的用户调度及波束成形算法。首先描述了新一代高速无线局域网协议的反馈机制,并给出了基于部分信道状态信息的预编码方法。然后利用新一代高速无线局域网的频率选择性信道环境和用户独占所有带宽的特性,提出了一种综合考虑整个带宽信道状况的基于有限反馈的半正交化用户调度算法。为了降低所提算法的计算复杂度,进而提出了一种基于最大特征值的用户调度算法。分析结果表明所提算法可有效实现多载波情况下的用户调度。数值仿真表明,所提算法相比随机调度算法有一定性能增益。      

VHT WLANs多用户MIMO传输时OBSS干扰问题的解决方案研究

交叠的基本业务集 (OBSS,Overlap Basic Service Set)是无线局域网的主要场景,如何有效地满足OBSS站点的QoS要求成为无线局域网的研究重点之一。而被称为新一代Wi-Fi的VHT(Very High Throughput) WLANs多用户MIMO的引入,使得OBSS场景的干扰问题成为亟待解决的对象。本文在VHT WLANs的草案基础上,针对无线局域网OBSS(Overlap Basic Service Set)站点在新型的多用户MIMO(MU-MIMO)传输机制下的干扰问题提出了三种解决方案。第一种是基于站点信道相关性的分组方法,通过分组使各站点信道之间相互正交或近似正交来达到缓解OBSS站点的强干扰问题,从仿真结果可以看到所提方案BER性能上的优越性;第二种方案是针对需满足QoS要求的OBSS站点,在现有协议基础上提出了一种基于波束方向约束的干扰避免方案,使系统“和速率”有较大的提升,所提方案不仅能够基本解决OBSS站点的强干扰问题,而且只需较小的帧结构修改,容易实现;第三种方案则是利用干扰对齐技术,在假定站点可以同时关联多个AP的场景下,对比了采用干扰对齐方案和传统方案时对OBSS站点性能的影响。论文最后通过仿真验证了三种干扰解决方案的正确性和有效性,为新一代Wi-Fi的应用奠定了坚实的基础。      

OFDMA中继通信系统中非对称的资源分配

传统的OFDMA协作通信系统,中继经过一一对应的两跳子载波接收和发送数据信息,这一对称的资源分配模式限制了系统吞吐量的提高;本文放宽对称约束,研究了非对称模式下的资源分配问题。自由度的增加,增大了系统资源分配的复杂度,这是一个结合中继选择、子载波分配和功率控制等多维自由度的混合离散型优化问题,很难得到满足实时性要求的近似最优算法。针对该模型,本文提出基于拉格朗日松弛的联合优化算法,算法的关键在于OFDMA系统的渐进强对偶性,这个性质使得多项式时间算法的设计成为可能。算法的复杂度与子载波数目成线性关系。仿真结果表明,该算法的性能是近似最优的,而且与对称模式相比,非对称模式下的资源分配进一步提升了系统的吞吐量性能。      

基于有限反馈的数据流数自适应SDMA

针对目前绝大部分有限反馈自适应SDMA由于使用固定满波束发送策略而导致在稀疏网络中严重的用户间干扰的问题,该文提出了一种基于有限反馈的数据流数自适应SDMA,该方案能通过自适应地选择并行发送波束的数目来达到有效控制用户间干扰的目的。具体实现如下:通过用户的有限反馈信息,以及信道的二阶统计信息,基站端使用约束最大似然估计的方法估计出使用不同数目发送波束的发送模式所支持的最大和吞吐量,从而自适应地选择最优的发送模式。仿真结果表明:该文提出的方案能在增加很少反馈量的前提下显著改善现有SDMA方案的性能。