多用户MIMO系统中基于快速匹配调度的有限反馈SDMA

提出了一种能高效利用多用户分集和空分复用增益的有限反馈空分多址(SDMA,space division multiple access)方法。首先利用子空间扰动的方法构造了一种具有分簇结构的多用户预编码码本。基于该码本,进一步给出了一种新型的多用户机会调度算法,该算法利用码本的簇结构实现对信道条件匹配的用户组进行快速的机会调度,同时确定被调度用户的首选码字。仿真结果表明,在蜂窝网络中,与传统的有限反馈SDMA方法相比,所提方法可以在不明显增加反馈开销的前提下显著提高系统吞吐量。     

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。     

MIMO系统在慢衰落信道中的实用反馈方案

提出了一种可变码长编码方式,其应用于慢衰落信道中的基于有限反馈迫零预编码的多用户MIMO系统.该方案利用了慢衰落信道中每个配置单天线的用户连续两次从码本中选择的量化信道矢量的相关性来对码本进行有效编码,从而减少了需反馈的统计平均比特数,节省了信道带宽.在满足一定条件的慢衰落信道中,在需要反馈的比特数相同的情况下,新方案比应用基于量化的天线合并算法每用户多天线的多用户MIMO系统在信道总容量方面具有更好的性能,且该编码对应于二叉树形结构的叶子,故基站可自动识别其编码,可用于实际的通信系统之中.     

多输入多输出广播信道下基于有限反馈的最大输出SINR线性天线合并算法

在基于有限反馈的多天线MIMO广播信道下,由信道量化误差带来的多用户干扰(MUI)会严重地降低系统性能。天线合并技术可以利用多接收天线提供的多维自由度有效地改善系统性能。该文针对最近被证明为最优的反馈资源分配策略,设计了一种线性天线合并算法,该算法在提高反馈精度和增强期望信号增益之间做出合理的折中,可使期望输出信噪干扰比(SINR)最大化。首先导出了线性合并器期望输出SINR的下界闭合表达式,然后利用这个表达式得到使输出SINR最大化的线性合并器。仿真表明该线性合并算法与已有算法相比具有明显的性能提升。     

基于智能天线的空分多址(SDMA)技术及其应用

该文在简介阵列信号处理和智能天线的基础上,讨论了空分多址(SDMA)技术的概念、特点和其对于蜂窝通信系统的性能贡献。着重分析了SDMA与传统多址技术以及多用户检测技术的结合应用情况。     

基于Khatri-Rao矩阵积的有限反馈酉码本设计算法

针对有限反馈多输入多输出(MIMO)系统,提出了一种用于信道状态信息(CSI)量化的KRP(Khatri-RaoProduct)酉码本设计算法。该码本的设计中首先定义了一个相移键控(PSK)符号向量集合,随后在用PSK符号向量构造了一个准范德蒙矩阵的基础上,利用任意一个酉矩阵与准范德蒙矩阵作Khatri-Rao积来生成不同的酉码本矩阵。与现有的Grassmannian码本相比,提出的KRP码本在生成酉矩阵集合时无需进行最优搜索,复杂度大为降低。理论分析及仿真结果表明,KRP码本的最小弦距离恒大于零,而且采用KRP码本作为有限反馈预编码可使系统获得满天线分集,当反馈比特数相同时,KRP码本的性能优于Grassmannian码本。     

多用户MIMO系统中基于单天线功率约束的功率分配方法

针对多用户多输入多输出(MIMO)系统,研究了单天线功率约束下的低复杂度功率分配方法。基于迫零预编码算法,通过理论分析指出,在单天线功率约束下使多用户和数据率最大化的最优功率分配具有多水平面灌水结构,由此证明了单天线功率约束与多天线加权和功率约束之间的等价关系,并提出了一种低复杂度功率分配方法。仿真结果表明,所提出的功率分配方法的性能优于现有的等功率分配和启发式方法,与最优功率分配方法相比,能够以很小的性能损失为代价有效地降低计算复杂度。     

基于OSTBC的有限反馈预编码设计

D.J.Love等在文献[7]中提出了基于正交空时码的有限反馈多天线系统,并且设计了至今保持最优性能的码本。这一系统已经被IEEE国际标准所采用。针对这一系统,本文基于文献[16]中的预编码设计准则,提出了新的预编码设计方案。相对于Love等在[7]中提出的码本,本文提出的新的码本在性能上有了提高。并且本文新的码本还具有快速选码方案,在其性能损失较小的情况下,有效降低了选码复杂度。     

基于天线选择技术的大规模下行MU-MIMO系统能效分析

为了提高大规模多用户多输入多输出(MU-MIMO)下行系统的能效,提出了一种基于发送天线选择技术的能效优化机制。首先建立了同时考虑发送功率与电路功耗的新的系统功耗模型,并基于该模型,分析了基站配置天线数目与所有接收终端用户数目对系统总功耗及能效的影响。然后通过理论推导得到了系统能效最优时的最优天线选择数目,并与使用全部天线时的系统能效进行比较。仿真结果表明,所提出的发送天线选择机制通过优化激活部分基站天线能够明显提高系统能效。在用户数为10、发送功率分别为40 W和10 W时,与使用全部天线相比,天线选择技术能够分别使得系统能效获得大约12%和78%的性能增益。     

基于有限字符特性的空时OFDM系统决策反馈信道估计

该文提出了一种适用于空时编码正交频分复用(STC-OFDM)系统盲信道估计算法,利用信号的字符有限特性获取粗信道估计,进而利用映射星座先验知识,采用决策反馈方法得到信道精估计。充分利用了信号的先验知识,以较高的计算复杂度为代价,提高了盲信道估计精度,因此能较好地适用于具有慢时变频率选择性较强的信道,且子载波数不大的系统。与基于子空间盲信道估计算法比较验证了该算法性能。     

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。     

基于有限反馈的MIMO系统自适应调制

该文利用信道的特征矢量,将MIMO高斯信道转化成混合信道,结合功率分配给出了自适应调制方案,使系统容量在发射功率和服务质量约束下达到最大。发射端所需的波束成形和功率分配等信息利用有限的比特反馈到发射端。仿真结果表明：在小信噪比的情况下,该自适应调制方案对系统容量有明显改善。     

协作多基站多用户MIMO系统中有限反馈比特分配方案

For the cooperative multi-cell systems with multi-user MIMO, a new limited feedback bit allocation scheme is proposed to minimize the rate loss caused by quantization error. In the proposed scheme, the Channel State Information (CSI) feedback of cell-edge user for the local service cell and the adjacent interference cell are separately quantized. Based on the upper bound of the rate loss of cell-edge user due to the limited feedback, the number of feedback bits for quantized CSI of the local service cell and the adjacent cell are optimized with the fixed total bits of the limited feedback. The simulation shows that our proposed scheme of feedback bits allocation efficiently decreases the interference and increases the rate of systems compared with that of equal bits allocation and those of other allocations .     

一种前向放大中继通信系统中的有限反馈中继预编码方案

 本文首先给出了前向放大中继通信系统中,在给定QoS要求下的最优中继预编码矩阵的设计. 进而,针对实际通信系统中反馈信道带宽的限制,给出了一种有限反馈中继预编码码本的设计方案. 计算机仿真表明,本文所提新码本有限反馈中继预编码方案的系统性能随着反馈比特数的增加接近完全反馈下的系统性能,且在相同反馈比特数下的系统容量和误码率均明显优于将传统MIMO通信系统中的Grassmannian码本或随机码本直接应用于中继预编码的有限反馈方案.     

多基站协作系统中有限反馈策略及其码本设计

该文针对基于中央控制单元和大容量光纤骨干网连接而成的多基站集中调度协作系统所引起的高系统复杂度和高实现成本等问题,分析了一种可由现存蜂窝无线系统平滑过渡的多基站分布式协作MIMO系统结构及其信号传输特性。在此基础上,给出了该系统结构中基于信道量化码字索引信息的低速率有限反馈策略,讨论了对应的码本设计与构造准则,并提出了一种基于弦距离矢量量化准则的量化码本空间构造与实现算法。通过性能分析表明,该有限反馈策略获得的系统性能可明显优于模拟的导频重传方法,同时也好于基于欧几里德距离量化准则构造的码本空间性能。     

有限反馈MISO-OFDM系统中最大化容量的波束成形

该文提出了一种在有限反馈条件下多输入单输出正交频分复用(MISO-OFDM)系统中基于最大化容量的波束成形方案。将OFDM符号的所有子载波分成若干簇,从码本中选择能够最大化该簇每个子载波平均容量的码字,作为该簇的波束成形向量。在低信噪比区域,求出了最优波束成形向量的闭合解;鉴于在高信噪比区域无法求出闭合解,基于簇内不同子载波信道频响之间的相关性提出了一种简化的次优算法以降低搜索最优解时的计算复杂度。仿真结果表明,在典型参数设置下,所提方案能够取得比其他已有方案更高的容量和更低的误码率。     

MIMO广播系统中基于有限反馈的多用户选择新算法

在基于有限反馈多输入多输出(MIMO)广播系统的多用户选择研究中,目前已有的用户信噪干扰比(SINR)估计存在较大误差,这使得整个系统的性能受到制约。该文利用推导出的上下界来联合估计用户接收到的有用信号功率,得到了一种误差较小的SINR估计式,并基于该式给出了一种用户选择新算法。仿真结果表明,新的用户选择算法可以在低信噪比和高信噪比下同时达到较优性能,且复杂度较低。