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.     

多业务MIMO-OFDMA/SDMA系统跨层调度与动态资源分配

对多业务MIMO-OFDMA/SDMA 系统下行链路跨层调度与动态资源分配问题进行了研究.首先,在满足各种约束条件的前提下,以最大化系统吞吐量为目标建立了相应的优化模型;然后,提出了一种基于业务类型和子空间距离的用户分组算法,该算法采用聚类分析的方法在每个子载波上对配置有多根接收天线的用户进行分组,从而降低了调度时所需搜索的用户空间的维数;接着,基于所提出的用户分组算法并结合不同业务的优先级提出了一种新的跨层调度和资源分配算法,该算法充分利用跨层信息为每个子载波调度相应的用户组,并为调度到的用户分配相应的系统资源,从而通过最大化每个子载波的吞吐量近似实现了系统整体吞吐量的最大化.仿真结果表明,与现有的方案相比,所提算法更好地满足了不同业务用户的QoS要求,并获得了更好的吞吐量性能.     

多中继双向协作转发的分布式实现方案设计及其渐进最优性分析

研究了多个双向中继协作传输的分布式实现方案,并给出了其渐进最优性的理论分析.首先,通过高信噪比近似推导出系统均方误差函数的上界,并且利用该上界建立了相应的数学模型;其次,通过矩阵变换和公式推导得到该数学模型的最优解;最后得到相应的分布式实现方案.该方案避免了集中式处理方案中需要"每个中继必须获知整个系统的全部信道信息"这一苛刻条件,而只需要"每个中继获知各自的前后信道信息"就能达到多个双向中继协作转发的效果.所提方案不但避免了集中式处理所需要的中央控制器和很大的反馈开销,而且获得了明显的性能增益.理论分析表明该方案具有渐进最优性.     

下行多用户多业务OFDM系统动态资源分配方法

针对未来无线通信系统必须能够同时支持多种业务类型的用户的问题,按照各用户服务质量(QoS)需求的不同将用户分为具有不同优先级的类,并基于子载波与功率分配联合优化的思想,提出了一种下行多用户OFDM系统动态资源分配方法.仿真结果表明,与现有方法相比,该方法在首先满足具有较高优先级用户的QoS需求的情况下,将更多的资源分配给优先级相对较低的用户,从而提高了资源利用率,进一步增加了系统的整体速率.     

基于非合作博弈论的多小区OFDMA系统动态资源分配算法研究

该文采用非合作博弈论的方法研究了多小区OFDMA系统中的动态资源分配问题,首先将各基站的发射功率平均分配给各子载波,然后由所有小区在每个子载波上独立地进行资源分配博弈,给出了用户调度与功率分配联合博弈框架。为了进一步简化,将用户调度和资源分配分开完成,通过将信道增益引入到定价函数中,提出了一种新的定价机制,建立了用户确定时的非合作功率分配博弈模型,分析了其纳什均衡的存在性和唯一性,并设计了具体的博弈算法。仿真结果表明,所提算法在保证吞吐量性能的同时,进一步提升了系统的公平性。     

提高中继辅助的MIMO系统通信可靠性的联合功率分配方法

为提高中继辅助的多输入多输出(MIMO)通信系统的通信可靠性,对系统的联合功率分配问题进行了研究。首先,提出了总均方误差最小化的优化准则,并给出了相应代价函数。其次,证明了该代价函数关于部分参数是凸函数而关于全局参数是非凸函数。最后,通过推导SMSE的上界,把原来的非凸问题转换为联合的凸优化问题,从而能够使用高效的凸优化方法获得全局最优的功率分配系数。仿真结果表明所提出的功率分配方案比现有方案有更好的性能。     

下行多用户MIMO-OFDMA/SDMA系统动态资源分配

该文对下行多用户MIMO-OFDMA/SDMA系统动态资源分配算法进行了研究,在满足各种约束条件的前提下,以最大化系统吞吐量为目标建立了相应的优化模型。由于最优解难以获得,将整个优化过程分两步完成,第1步定义了一个用于度量配置多根天线的用户空间兼容性的指标,并根据该指标提出了相应的调度算法;第2步提出了两种次优的资源分配算法。仿真结果表明,所提算法优于传统的随机调度算法,与功率复用策略结合时,所提算法的性能接近于基于用户选择的最优分配算法的性能。     

全复用多小区系统下行链路用户调度与功率分配

对全复用多小区系统下行链路用户调度与功率分配问题进行了研究,提出了一种半分布式的用户调度与功率分配方案.首先,各小区根据自身所辖用户的信道与干扰信息,采用最大信干噪比准则进行用户调度,然后各基站将所调度用户的信息上报给中央资源控制器,最后中央资源控制器基于最速下降法的思想,采用贪婪功率分配(GPA)算法为各用户分配相应的发射功率.所提方案利用小区之间的相互协作有效地弱化了小区间干扰,与现有方法相比获得了更好的吞吐量性能和更高的功率效率.     

多天线双向中继转发的优化方法研究

本文对多天线双向中继放大转发方案进行了研究。首先,基于最小化均方误差的准则,通过对上行链路和下行链路进行联合优化,推导出了相应的中继优化方法,该优化方法能够实现最优的链路可靠性。然后,基于该优化方法,利用部分信道状态信息和信道统计信息,针对固定中继和移动中继两种不同的通信场景,分别设计了不同参数控制下的鲁棒性实现。理论分析和计算机仿真都表明所提方案具有明显的性能增益。      

协作式中继增强MIMO通信系统的联合波束成形

本文对协作式中继辅助的多输入多输出(Multiple-input Muhiple-output,MIMO)通信中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,并基于该下界建立了联合波束成形的数学模型;然后推导了分布式波束成形的最优方案;最后设计了联合优化信源的多天线波束成形和协作式中继的分布式波束成形的算法,从而获得联合波束成形方案.计算机实验仿真表明所提联合波束成形方案获得明显的性能增益.